Helle for unge planeter

Ugens Picture of the Week fokuserer denne gang på tyve protoplanetariske skiver, som er undersøgt i forbindelse med ALMAs første store observationsprogram, som har fået navnet Disk Substructures at High Angular Resolution Project (DSHARP). Skiven på billedet hedder AS 209, og detaljerne i den er særligt klare takket være dens tynde ringe med høj kontrast, som vender, så vi ser skiven næsten fra fladen.

Koncentriske ringe er almindelige i denne slags skiver, men denne her er særligt smuk og skarp, og deres bredder, adskillelse og antal kan variere betragteligt. Det er stadig ikke forstået, hvordan disse detaljer opstår, og hvordan der kan dannes planeter ud fra dem. En af motivationerne for at bygge ALMA var netop at studere og komme til at forstå den slags overensstemmelser og forskelle, og der er hovedbaggrunden for DSHARP. I detaljerne er måske skjult information om, hvordan senere planetsystemer med tiden kommer til at se ud.

En af fortolkningsmulighederne er, at der måske er en hurtig og kompleks vekselvirkning imellem de unge protoplaneter og skiven meget tidligere i udviklingen af planetsystemerne end hidtil troet. En af de førende teorier for planetdannelse kræver, at der er støv i disse skiver, og at støvet med tiden klumper sammen til først korn, så småsten og i sidste ende til planetesimaler. Der har dog altid været det problem med den teori, at en stor klump når en vis størrelse, vil det få resten af skiven til at blive suget ind i den centrale stjerne på grund af tidevandskræfter og interferens. Dermed vil der kun kunne dannes en enkelt lille protoplanet og ingen større, og slet ikke et helt planetsystem. Resultaterne fra DSHARP antyder, at de forskellige ringe og detaljer i skiverne kan optræde som et helle for unge planeter, hvor de kan fortsætte med at vokse sig store som de planeter, man faktisk ser i Solsystemet og i de mange kendte exoplanetsystemer. Ringene har altså stor betydning for at forklare hvorfor vi selv er her til at studere dem.

Næste uges billede bliver det sidste i DSHARP-serien, og kommer også til at se i detaljer på et af de andre tyve billeder - denne gang i et system med flere stjerner.