eso1106sv — Pressmeddelande (forskning)

En planet under uppbyggnad?

Astronomer kan för första gången ha hittat en skiva runt en ung stjärna där en ny himlakropp håller på att bildas

24 februari 2011

Ett internationellt team av astronomer har använt ESO:s jätteteleskop VLT för att studera en skiva av material som omger en ung stjärna. Sådana kortlivade skivor finns runt stjärnorna under de tidiga stadierna när ett planetsystem föds. För första gången så har man upptäckt en mindre följeslagare till stjärnan som kan vara orsak till det stora mellanrum som hittats i skivan. Framtida observationer kommer att avgöra om följeslagaren är en planet eller en brun dvärg.

 

Planeter bildas från skivor av material som omger unga stjärnor. Men övergången från stoftskiva till planetsystem är snabb vilket gör att få objekt i denna fas fångas på bild [1]. Ett sådant objekt är T Chamaeleontis (T Cha), en ljussvag stjärna i den lilla stjärnbilden Kameleonten på södra stjärnhimlen. Stjärnan, som ligger ungefär 330 ljusår från jorden, är jämförbar med solen, men är precis i början av sitt liv [2]: T Cha är bara cirka sju miljoner år gammal. Fram till nu har forskare sett planeter i mer utvecklade skivor (eso0842, heic0821), men inte hittat planeter under uppbyggnad i övergångskivor som den runt T Cha.

Johan Olofsson vid Max Planck-institutet för astronomi i Heidelberg, Tyskland är en av huvudförfattarna till de två artiklarna som beskriver de nya resultaten i tidskriften Astronomy & Astrophysics.

– Tidigare studier hade visat att T Cha var ett utmärkt observationsmål för att studera hur planetsystem bildas. Men den här stjärnan ligger ganska långt bort. Vi behövde hela styrkan hos VLTI (Very Large Telescope Interferometer) för att uppnå tillräcklig upplösning för att kunna se detaljerna och upptäcka vad som egentligen pågår i skivan, säger han.

Astronomerna observerade först T Cha med instrumentet AMBER tillsammans med VLTI [3]. De fann att en del av materialet i skivan låg i en tunn stoftrik ring bara 20 miljoner kilometer från stjärnan. Utanför denna inre skiva kunde de se ett område där det inte fanns något stoft. Bortom glappet sträckte sig den yttre skivan från ungefär 1,1 miljarder kilometer från stjärnan och utåt.

Nuria Huélamo (Centro de Astrobiología, ESAC, Spanien) är huvudförfattare till den andra artikeln.
– För oss var upptäckten av glappet i stoftskivan runt T Cha en solklar ledtråd, berättar hon. Vi frågade oss: är det en följeslagare till stjärnan som gräver ur ett mellanrum i sin protoplanetskiva som vi ser?

Att hitta en ljussvag följeslagare så nära intill en ljusstark stjärna är en enorm utmaning. För att kunna lyckas tog forskarlaget till greppet att använda instrumentet NACO på jätteteleskopet VLT med en ny och kraftfull metod, så kallad gles aperturmaskning [4]. Efter att ha genomfört en noggrann analys fann de tydliga tecken på att det låg något inuti hålet i skivan med ett avstånd från stjärnan på ungefär en miljard kilometer. Det är något större än Jupiters avstånd från vår sol och nära den yttre gränsen för mellanrummet. Det här är första gången som man upptäckt ett objekt som är mycket mindre än en stjärna och som befinner sig inuti en planetbildande stoftskiva runt en ung stjärna. Bevisen antyder att följeslagaren inte kan vara en vanlig stjärna [5]. Den skulle antingen kunna vara en brun dvärg [6] omgiven av stoft. Men en mer spännande möjlighet finns: den kan vara en nyfödd planet.

Huélamo avslutar:
– Det är här en fascinerande studie som kombinerar observationer från två olika toppmoderna instrument vid ESO:s Paranal-observatorium. Framtida observationer kommer att göra det möjligt för oss att upptäcka mer om följeslagaren och skivan, och att förstå varifrån den inre stoftskivan får sin materia.

Noter

 

[1] Övergångsskivor kan upptäckas på att de avger mindre strålning i mellanlångvågigt infrarött ljus. Uppsamling av stoft och bildandet av mellanrum och hål nära stjärnan kan vara en förklaring till det saknade ljuset. Nyfödda planeter kan ha skapat dessa mellanrum, men det finns även andra förklaringar.  


[2] T Cha är en så kallad T Tauri-stjärna, en typ av stjärna som är mycket ung och som fortfarande håller på att dra ihop sig. Sådana stjärnor har ännu inte börjat bränna väte i sin kärna.

[3] Astronomerna använde AMBER (Astronomical Multi-BEam combineR, en kamera som samlar ihop ljuset från många olika teleskop) och VLTI (interferometern på VLT) för att kombinera ljuset från de fyra VLT-enheterna, var och en ett 8,2 meter stort teleskop. På detta sätt kunde de skapa ett “virtuellt teleskop” med en diameter motsvarande 130 meter.

[4] NACO (eller NAOS-CONICA) är ett instrument med adaptiv optik som sitter på ESO:s jätteteleskop VLT. Med hjälp av den adaptiva optiken kan astronomer korrigera det mesta av de atmosfäriska störningar som medför oskärpa och därmed få mycket skarpa bilder. Forskarteamet använde NACO på ett nytt sätt som kallas för gles aperturmaskning för att leta efter följeslagaren. Det här är en typ av interferometri där man kombinerar ljuset från skilda delar av spegeln i ett enskilt teleskop (VLT-enhet nummer fyra i det här fallet), istället för att – som i VLTI – kombinera ljus från flera olika teleskop. Denna nya teknik är särskilt bra när man vill hitta ljussvaga objekt som ligger väldigt nära ljusstarka. VLTI och AMBER är bättre lämpade att studera hur den inre skivan är uppbyggd och är mindre känsliga för påverkan från andra närliggande källor.

[5] Astronomerna letade efter följeslagaren med NACO i två olika våglängdsområden, vid 2,2 mikrometer och vid 3,8 mikrometer. Följeslagaren kan endast ses i det långa våglängdsområdet. Detta betyder att den antingen är ett kallt objekt, som en planet, eller en stoftinsvept brun dvärg.

[6] Bruna dvärgar är himlakroppar som ligger mittemellan stjärnor och planeter i storlek. De har inte tillräckligt med massa för att kunna börja bränna väte i sina kärnor men är större än jätteplaneter som Jupiter.

Mer information

 

Den här forskningen presenterades i två artiklar: Olofsson m. fl. 2011 “Warm dust resolved in the cold disk around T Cha with VLTI/AMBER”, och Huélamo m. fl. 2011, “A companion candidate in the gap of the T Cha transitional disk” som båda kommer att publiceras i tidskriften Astronomy & Astrophysics.

Forskarteamet består av J. Olofsson (Max-Planck-institutet för Astronomi [MPIA], Heidelberg, Tyskland), M. Benisty (MPIA), J.-C. Augereau (Institut de Planétologie et d’Astrophysique de Grenoble [IPAG], Frankrike) C. Pinte (IPAG), F. Ménard (IPAG), E. Tatulli (IPAG), J.-P. Berger (ESO, Santiago, Chile), F. Malbet (IPAG), B. Merín (Herschel Science Centre, Madrid, Spanien), E. F. van Dishoeck (Leiden University, Nederländerna), S. Lacour (Observatoire de Paris, Frankrike), K. M. Pontoppidan (California Institute of Technology, USA), J.-L. Monin (IPAG), J. M. Brown (Max-Planck-institutet för utomjordisk fysik, Garching, Tyskland), G. A. Blake (California Institute of Technology), N. Huélamo (Centro de Astrobiología, ESAC, Spanien), P. Tuthill (University of Sydney, Australien), M. Ireland (University of Sydney), A. Kraus (University of Hawaii) and G. Chauvin (Université Joseph Fourier, Grenoble, Frankrike).

ESO, Europeiska sydobservatoriet, är Europas främsta samarbetsorgan för astronomisk forskning och världens mest produktiva astronomiska observatorium. Det stöds av 15 länder: Belgien, Brasilien, Danmark, Finland, Frankrike, Italien, Nederländerna, Portugal, Schweiz, Spanien, Storbritannien, Sverige, Tjeckien, Tyskland och Österrike. ESO:s ambitiösa verksamhet rör design, konstruktion och drift av avancerade markbaserade forskningsanläggningar som gör det möjligt för astronomer att göra banbrytande vetenskapliga upptäckter. ESO spelar dessutom en ledande roll i att främja och organisera samarbeten inom astronomisk forskning. ESO driver tre unika observationsplatser i Chile: La Silla, Paranal och Chajnantor. Vid Paranal finns Very Large Telescope, världens mest avancerade observatorium för synligt ljus, och VISTA, det största kartläggningsteleskopet. ESO bidrar dessutom till ALMA, ett revolutionerande astronomiskt teleskop och världens hittills största astronomiska projekt. ESO planerar för närvarande bygget av ett 42-meters europeiskt extremt stort teleskop för synligt och infrarött ljus, E-ELT, som kommer att bli ”världens största öga mot himlen”.

Länkar

Kontakter

Robert Cumming, kontaktperson för ESO:s utåtriktade verksamhet i Sverige
Onsala rymdobservatorium
Sverige
Tel: 0317725500
Mobil: 070 493 3114
E-post: robert.cumming@chalmers.se

Dr. Nuria Huélamo
Center of Astrobiology (INTA-CSIC)
Madrid, Spain
Tel: +34 91 813 1234
E-post: nhuelamo@cab.inta-csic.es

Dr. Johan Olofsson
Max Planck Institute for Astronomy
Heidelberg, Germany
Tel: +49 6221 528 353
E-post: olofsson@mpia.de

Richard Hook
ESO, La Silla, Paranal, E-ELT and Survey Telescopes Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Tel: +49 151 1537 3591
E-post: rhook@eso.org

Detta är den översatta versionen av ESO:s pressmeddelande eso1106, som tagits fram inom ramarna för ESON, ett nätverk av medarbetare i ESO:s medlemsländer som fungerar som lokala kontaktpersoner för media i samband med ESO:s pressmeddelanden och andra händelser. ESON:s kontaktperson i Sverige är Robert Cumming.
Bookmark and Share

Om pressmeddelandet

Pressmeddelande nr:eso1106sv
Namn:T Cha
Typ:• Milky Way : Star : Circumstellar Material : Disk : Protoplanetary
Facility:Very Large Telescope
Science data:2011A&A...528L...7H
2011A&A...528L...6O

Bilder

Artist’s impression of the disc around the young star T Cha
Artist’s impression of the disc around the young star T Cha
text på engelska
The young star T Cha in the constellation of Chamaeleon
The young star T Cha in the constellation of Chamaeleon
text på engelska
A Wide-field view of the sky around the young star T Cha
A Wide-field view of the sky around the young star T Cha
text på engelska
A Wide-field view of the sky around the young star T Cha (annotated)
A Wide-field view of the sky around the young star T Cha (annotated)
text på engelska

Videor

Flying around the young star T Cha (artist's impression)
Flying around the young star T Cha (artist's impression)
text på engelska
Zooming into the star T Cha
Zooming into the star T Cha
text på engelska

Se även