Kids

eso1408no — Pressemelding

Kometkrasj forklarer mystisk gassklump rundt ung stjerne

ALMA avdekker gassklump i skiven rundt Beta Pictoris

6 March 2014

Takket være Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) i Chile kan astronomer i dag offentliggjøre oppdagelsen av en uventet gassklump av karbonmonoksid i den støvete skiven som omgir stjernen Beta Pictoris. Funnet er overraskende ettersom slik gass raskt brytes ned av stjernelys. Et eller annet – sannsynligvis hyppige kollisjoner mellom små, isete objekter som kometer – må sørge for at gassen kontinuerlig etterfylles. Resultatene publiseres i dag i journalen Science.

Beta Pictoris, en nærliggende stjerne lett synlig på den sørlige himmelhalvkule, betraktes ofte som prototypen på unge planetsystemer. Stjernen har en planet i bane rundt seg i en avstand av rundt 1,2 milliarder kilometer, og var dessuten en av de første stjerner man oppdaget med en stor, støvete skive omkring [1]

Nye observasjoner med ALMA viser nå at skiven inneholder store mengder karbonmonoksidgass. Mens karbonmonoksid er skadelig for oss mennesker, kan tilstedeværelsen av denne gassen rundt Beta Pictoris paradoksalt nok indikere at planetsystemet etter hvert kan utvikle gode forhold for liv. Kometbombardementet som planetene nå gjennomgår, tilfører trolig klodene livsnødvendig vann [2].

Karbonmonoksid brytes imidlertid lett og raskt ned av stjernelys – gassen kan overleve rundt hundre år på det stedet astronomene nå har observert den. Det er derfor svært overraskende å finne gassen i den 20 millioner gamle skiven omkring Beta Pictoris. Hvor kom gassen fra og hvorfor er den fortsatt der?

"Med mindre vi har observert Beta Pictoris på et svært spesielt tidspunkt, må vi gå ut fra at karbonmonoksidgassen på et eller annet vis etterfylles jevnt og trutt," sier Bill Dent, ESO-astronom ved Joint ALMA Office i Santiago i Chile og hovedforfatter av forskningsartikkelen i Science. "Den rikeste kilden til karbonmonoksid i et ungt solsystem er kollisjoner mellom isete legemer, alt fra kometer til planetstore objekter." 

Disse objektene må dog kollidere og ødelegges i et voldsomt tempo. "For å produsere de mengder karbonmonoksid vi observerer, må kollisjonshyppigheten være ekstremt høy – én stor kometkollisjon hvert femte minutt," bemerker Aki Roberge, som er medforfatter på artikkelen og astronom ved NASAs Goddard Research Center i Greenbelt i USA. "Slike tall forutsetter en meget tett og massiv sverm av kometer."

Det var enda en overraskelse i ALMA-dataene. Astronomene oppdaget ikke bare karbonmonoksidgassen, de kartla også fordelingen i skiven takket være ALMAs unike evne til å måle både posisjon og hastighet samtidig: Gassen viste seg å være konsentrert i en enkelt, kompakt klump. Gassansamlingen ligger 13 milliarder kilometer fra stjernen, tilsvarende omtrent tre ganger avstanden fra Sola til Neptun. Hvorfor gassen er samlet i en slik liten klump så langt unna stjernen er et mysterium.

"Gassklumpen er en viktig ledetråd til hva som foregår i de ytre delene av dette unge planetsystemet," sier Mark Wyatt, astronom ved University of Cambridge i Storbritannia og medforfatter av artikkelen. Han forklarer videre at det er to måter en slik klump kan dannes: "Enten sørger gravitasjonskraften fra en hittil usett planet for at kometkollisjonene inntreffer i samme område av planetsystemet, eller så har vi oppdaget restene etter en enkelt katastrofal kollisjon mellom to isholdige planeter på størrelse med Mars."

Begge mulighetene gir astronomer grunn til å være optimistiske når det gjelder å finne flere planeter omkring Beta Pictoris. "Karbonmonoksid er bare begynnelsen. Det kan fort vise seg at andre og mer komplekse pre-organiske molekyler frigjøres fra disse isete klodene," legger Roberge til.

Flere ALMA-observasjoner er planlagt for å kaste ytterligere lys på dette spennende planetsystemet. Kunnskapen kan også hjelpe oss å forstå hvilke forhold som rådet da vårt eget solsystem ble til.

Fotnoter

[1] Mange stjerner omgis av virvlende støvskyer som danner det man kan kalle en fragmentskive. Dette er rester etter gjentatte kollisjoner mellom steiner i omløpsbane rundt stjernen – litt som ødeleggelsen av romstasjonen i filmen Gravity (men på en mye større skala selvsagt). Tidligere observasjoner av Beta Pictoris er omtalt i pressemeldingene eso1024 og eso0842.

[2] Kometer består for det meste av en blanding av støv og vannis, men de inneholder også karbonmonoksid, karbondioksid, ammoniakk og metan – alt i isform.

Mer informasjon

Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) er et internasjonalt samarbeid mellom Europa, Nord-Amerika og Øst-Asia, i samarbeid med Chile. ALMA er i Europa finansiert av ESO, i Nord-Amerika av det amerikanske National Science Foundation (NSF) i samarbeid med National Research Council (NRC) i Canada og National Science Council (NSC) i Taiwan. I Øst-Asia er ALMA finansiert av National Institutes of Natural Sciences (NINS) i Japan i samarbeid med Academia Sinica (AS) i Taiwan. Byggingen og driften av ALMA ledes i Europa av ESO, i Nord-Amerika av National Radio Astronomy Observatory (NRAO), som styres av Associated Universities Inc. (AUI), og i Øst-Asia av National Astronomical Observatory of Japan (NAOJ). Joint ALMA Observatory (JAO) står for den overordnede ledelse og administrasjon av byggefasen, oppstart og drift av ALMA.

Denne studien presenteres i en forskningsartikkel i journalen Science 6. mars 2014: "Molecular Gas Clumps from the Destruction of Icy Bodies in the β Pictoris Debris Disk"

Forskerteamet består av W.R.F. Dent (Joint ALMA Office, Santiago, Chile [JAO]),M.C. Wyatt (Institute of Astronomy, Cambridge, Storbritannia [IoA]), A. Roberge (NASA Goddard Space Flight Center, Greenbank, USA), J.-C. Augereau (Institut de Planétologie et d'Astrophysique de Grenoble, Frankrike [IPAG]), S. Casassus (Universidad de Chile, Santiago, Chile), S. Corder (JAO), J.S. Greaves (University of St. Andrews, Storbritannia), I. de Gregorio-Monsalvo (JAO), A. Hales (JAO), A.P. Jackson (IoA), A. Meredith Hughes (Wesleyan University, Middletown, USA), A.-M. Lagrange (IPAG), B. Matthews (National Research Council of Canada, Victoria, Canada) og D. Wilner (Smithsonian Astrophysical Observatory, Cambridge, USA).

ESO, European Southern Observatory, er den fremste mellomstatlige astronomiorganisasjonen i Europa og verdens desidert mest produktive astronomiske observatorium. Organisasjonen er finansiert av 15 land: Belgia, Brasil, Danmark, Finland, Frankrike, Italia, Nederland, Portugal, Spania, Storbritannia, Sveits, Sverige, Tsjekkia, Tyskland og Østerrike. ESOs ambisiøse virksomhet fokuserer på design, bygging og drifting av effektive bakkebaserte observasjonsanlegg for å muliggjøre banebrytende vitenskapelige oppdagelser. ESO spiller også en ledende rolle i å fremme og organisere samarbeid innenfor astronomisk forskning. ESO driver tre unike, verdensledende observatorier i Chile: La Silla, Paranal og Chajnantor. Ved Paranal driver ESO Very Large Telescope, verdens mest avanserte astronomiske observatorium for synlig lys, og to såkalte kartleggingsteleskop. VISTA observerer i infrarødt og er verdens største kartleggingsteleskop, mens VLT Survey Telescope er det største teleskopet som er designet utelukkende for himmelkartlegginger i synlig lys. ESO er den europeiske partner i et revolusjonerende teleskop kalt ALMA, nåtidens største astronomiprosjekt. ESO planlegger for tiden et ekstremt stort optisk/nær-infrarødt teleskop som har fått betegnelsen E-ELT: European Extremely Large Telescope. Med en speildiameter på rundt 39 meter vil dette bli det største "øye" i verden som skuler opp på himmelen.

Linker

Kontakter

Jan-Erik Ovaldsen
Oslo, Norge
E-post: eson-norway@eso.org

Andreas O. Jaunsen
Oslo, Norge
E-post: eson-norway@eso.org

Bill Dent
Joint ALMA Office
Santiago, Chile
E-post: wdent@alma.cl

Richard Hook
ESO, Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Tlf.: +49 89 3200 6655
Mob.: +49 151 1537 3591
E-post: rhook@eso.org

Dette er en oversettelse av ESOs pressemelding eso1408 i regi av ESON, et nettverk av personer i ESOs medlemsland (samt noen utenfor ESO, som Norge) som fungerer som lokale mediekontakter i forbindelse med pressemeldinger og andre nyheter fra ESO. Norske kontakter er astronomene Jan-Erik Ovaldsen og Andreas O. Jaunsen. Pressemeldingen er oversatt av JEO.

Om pressemeldingen

Pressemld. nr.:eso1408no
Navn:Beta Pictoris
Type:• Milky Way : Star : Circumstellar Material : Planetary System
Facility:Atacama Large Millimeter/submillimeter Array
Science data:2014Sci...343.1490D

Bilder

Kunstnerisk framstilling av Beta Pictoris
Kunstnerisk framstilling av Beta Pictoris
Posisjonen til Beta Pictoris i stjernebildet Maleren
Posisjonen til Beta Pictoris i stjernebildet Maleren
Himmelen rundt Beta Pictoris
Himmelen rundt Beta Pictoris
ALMA-bilde av karbonmonoksid rundt Beta Pictoris (infografikk)
ALMA-bilde av karbonmonoksid rundt Beta Pictoris (infografikk)

Se også