Persbericht

SPHERE toont fascinerende verzameling schijven rond jonge sterren

11 april 2018

Nieuwe beelden van het SPHERE-instrument van de Very Large Telescope van ESO tonen de stofrijke schijven rond nabije jonge sterren in meer detail dan ooit tevoren. Ze laten een bizarre verscheidenheid aan vormen, afmetingen en structuren zien, inclusief de waarschijnlijke effecten van planeten die zich nog aan het vormen zijn.

Met het SPHERE-instrument van ESO’s Very Large Telescope (VLT) in Chili kunnen astronomen het heldere schijnsel van nabije sterren onderdrukken, om zo een beter beeld te krijgen van wat zich in de onmiddellijke nabijheid ervan bevindt. Deze verzameling van nieuwe SPHERE-opnamen vormt slechts een kleine steekproef van de grote verscheidenheid aan stofrijke schijven die rond jonge sterren worden aangetroffen.

De afmetingen en vormen van deze schijven lopen sterk uiteen. Sommige bevatten heldere of donkere ringen, andere lijken zelfs op hamburgers. Hun gedaanten worden ook in grote mate bepaald door hun oriëntatie ten opzichte van de aarde. Afhankelijk daarvan zien we de schijf van ‘voren’ (rond) of min of meer van opzij (als een smalle band).

SPHERE heeft primair als taak om, met behulp van directe beeldvorming, reusachtige exoplaneten bij nabije sterren op te sporen en te onderzoeken. Maar het instrument is ook een van de beste instrumenten die bestaan om opnamen te maken van de schijven rond jonge sterren – gebieden waar zich planeten kunnen vormen. Het onderzoek van zulke schijven is van cruciaal belang om het verband tussen de schijfeigenschappen en de vorming en aanwezigheid van planeten te ontrafelen.

Veel van de jonge sterren die hier worden getoond maken deel uit van een nieuw onderzoek van T Tauri-sterren, een klasse van sterren die erg jong zijn (minder dan 10 miljoen jaar oud) en in helderheid variëren. De schijven rond deze sterren bevatten gas, stof en planetesimalen – de bouwstenen van planeten en de voorlopers van planetenstelsels.

De foto’s geven ook een beeld van hoe ons eigen zonnestelsel er tijdens zijn vroege ontwikkelingsstadia, meer dan vier miljard jaar geleden, kan hebben uitgezien.

De meeste foto’s zijn verkregen in het kader van de DARTTS-S (Discs ARound T Tauri Stars with SPHERE) survey. De afstanden van de vastgelegde objecten lopen uiteen van 230 tot 550 lichtjaar. Ter vergelijking: de Melkweg is ongeveer 100.000 lichtjaar breed, dus deze sterren bevinden zich relatief dicht bij de aarde. Maar zelfs op deze ‘kleine’ afstanden kost het veel moeite om goede opnamen te maken van het weinige licht dat door de schijven wordt weerkaatst, omdat deze worden overstraald door het verblindende schijnsel van hun moedersterren.

Een andere nieuwe SPHERE-waarneming betreft de ontdekking van een schijf-in-zijaanzicht rond de ster GSC 07396-00759, die bij de SHINE (SpHere INfrared survey for Exoplanets)-survey is ontdekt. Deze rode ster maakt deel uit van een meervoudig stersysteem dat ook is opgenomen in de DARTTS-S-steekproef. Vreemd genoeg lijkt deze nieuwe schijf verder ontwikkeld te zijn dan de gasrijke schijf rond de T Tauri-ster in hetzelfde systeem, terwijl beide even oud zijn. Dit raadselachtige verschil in ontwikkeling tussen schijven rond twee sterren van dezelfde leeftijd is een van de redenen waarom astronomen graag meer te weten willen komen over schijven en hun eigenschappen.

Astronomen hebben SPHERE ook gebruikt om tal van andere indrukwekkende beelden te maken, en voor andere onderzoeken, zoals van de wisselwerking tussen een planeet en een schijf, de baanbewegingen binnen meervoudige stersystemen, en de veranderingen die schijven mettertijd vertonen.

In combinatie met de gegevens van andere telescopen, zoals ALMA, veroorzaken de nieuwe resultaten van SPHERE een revolutie in het begrip dat astronomen van de omgevingen van jonge sterren en de ingewikkelde planeetvormingsmechanismen hebben.

Meer informatie

De opnamen van de T Tauri-schijven zijn gepresenteerd in het artikel ‘Disks Around T Tauri Stars With SPHERE (DARTTS-S) I: SPHERE / IRDIS Polarimetric Imaging of 8 Prominent T Tauri Disks’ van H. Avenhaus et al., dat in de Astrophysical Journal verschijnt. De ontdekking van de schijf in zijaanzicht wordt gemeld in het artikel ‘A new disk discovered with VLT/SPHERE around the M star GSC 07396-00759’ van E. Sissa et al., dat in het tijdschrift Astronomy & Astrophysics verschijnt.

Het eerste onderzoeksteam bestaat uit Henning Avenhaus (Max-Planck Institut für Astronomie, Heidelberg, Duitsland; ETH Zürich, Institute for Particle Physics and Astrophysics, Zürich, Zwitserland; Universiteit van Chili, Santiago, Chili), Sascha P. Quanz (ETH Zürich, Institute for Particle Physics and Astrophysics, Zürich, Zwitserland; National Center of Competence in Research ‘PlanetS’), Antonio Garufi (Universidad Autonónoma de Madrid, Madrid, Spanje), Sebastian Perez (Universiteit van Chili, Santiago, Chili; Millennium Nucleus Protoplanetary Disks Santiago, Chili), Simon Casassus (Universiteit van Chili, Santiago, Chili; Millennium Nucleus Protoplanetary Disks Santiago, Chili), Christophe Pinte (Monash University, Clayton, Australië; Univ. Grenoble Alpes, CNRS, IPAG, Grenoble, Frankrijk), Gesa H.-M. Bertrang (Universiteit van Chili, Santiago, Chili), Claudio Caceres (Universidad Andrés Bello, Santiago, Chili), Myriam Benisty (Unidad Mixta Internacional Franco-Chilena de Astronomía, CNRS/INSU; Universiteit van Chili, Santiago, Chili; Univ. Grenoble Alpes, CNRS, IPAG, Grenoble, Frankrijk) en Carsten Dominik (Anton Pannekoek Instituut voor Sterrenkunde, Universiteit van Amsterdam).

Het tweede team bestaat uit: E. Sissa (INAF-Osservatorio Astronomico di Padova, Padua, Italië), J. Olofsson (Max-Planck-Institut für Astronomie, Heidelberg, Duitsland; Universiteit van Valparaíso, Valparaíso, Chili), A. Vigan (Aix-Marseille Université, CNRS, Laboratoire d’Astrophysique de Marseille, Marseille, Frankrijk), J.C. Augereau (Université Grenoble Alpes, CNRS, IPAG, Grenoble, Frankrijk) , V. D’Orazi (INAF-Osservatorio Astronomico di Padova, Padua, Italië), S. Desidera (INAF-Osservatorio Astronomico di Padova, Padua, Italië), R. Gratton (INAF-Osservatorio Astronomico di Padova, Padua, Italië), M. Langlois (Aix-Marseille Université, CNRS, Laboratoire d’Astrophysique de Marseille Marseille, Frankrijk; CRAL, CNRS, Université de Lyon, Ecole Normale Suprieure de Lyon, Frankrijk), E. Rigliaco (INAF-Osservatorio Astronomico di Padova, Padua, Italië), A. Boccaletti (LESIA, Observatoire de Paris-Meudon, CNRS, Université Pierre et Marie Curie, Université Paris Diderot, Meudon, Frankrijk), Q. Kral (LESIA, Observatoire de Paris-Meudon, CNRS, Université Pierre et Marie Curie, Université Paris Diderot, Meudon, Frankrijk; Institute of Astronomy, University of Cambridge, Cambridge, VK), C. Lazzoni (INAF-Osservatorio Astronomico di Padova, Padua, Italië; Universiteit van Padua, Italië), D. Mesa (INAF-Osservatorio Astronomico di Padova, Padua, Italië; Universiteit van Atacama, Copiapo, Chili), S. Messina (INAF-Osservatorio Astrofisico di Catania, Catania, Italië), E. Sezestre (Université Grenoble Alpes, CNRS, IPAG, Grenoble, Frankrijk), P. Thébault (LESIA, Observatoire de Paris-Meudon, CNRS, Université Pierre et Marie Curie, Université Paris Diderot, Meudon, Frankrijk), A. Zurlo (Universidad Diego Portales, Santiago, Chili; Unidad Mixta Internacional Franco-Chilena de Astronomia, CNRS/INSU; Universiteit van Chili, Santiago, Chili; INAF-Osservatorio Astronomico di Padova, Padua, Italië), T. Bhowmik (Université Grenoble Alpes, CNRS, IPAG, Grenoble, Frankrijk), M. Bonnefoy (Université Grenoble Alpes, CNRS, IPAG, Grenoble, Frankrijk), G. Chauvin (Université Grenoble Alpes, CNRS, IPAG, Grenoble, Frankrijk; Universidad Diego Portales, Santiago, Chili), M. Feldt (Max-Planck-Institut für Astronomie, Heidelberg, Duitsland), J. Hagelberg (Université Grenoble Alpes, CNRS, IPAG, Grenoble, Frankrijk), A.-M. Lagrange (Université Grenoble Alpes, CNRS, IPAG, Grenoble, Frankrijk), M. Janson (Universiteit van Stockholm Zweden; Max-Planck-Institut für Astronomie, Heidelberg, Duitsland), A.-L. Maire (Max-Planck-Institut für Astronomie, Heidelberg, Duitsland), F. Ménard (Université Grenoble Alpes, CNRS, IPAG, Grenoble, Frankrijk), J. Schlieder (NASA Goddard Space Flight Center, Greenbelt, Maryland, VS; Max-Planck-Institut für Astronomie, Heidelberg, Duitsland), T. Schmidt (Université Grenoble Alpes, CNRS, IPAG, Grenoble, Frankrijk), J. Szulági (Institute for Particle Physics and Astrophysics, ETH Zürich, Zwitserland; Institute for Computational Science, Universiteit van Zürich, Zwitserland), E. Stadler (Université Grenoble Alpes, CNRS, IPAG, Grenoble, Frankrijk), D. Maurel (Université Grenoble Alpes, CNRS, IPAG, Grenoble, Frankrijk), A. Deboulbé (Université Grenoble Alpes, CNRS, IPAG, Grenoble, Frankrijk), P. Feautrier (Université Grenoble Alpes, CNRS, IPAG, Grenoble, Frankrijk), J. Ramos (Max-Planck-Institut für Astronomie, Heidelberg, Duitsland) en R. Rigal (Anton Pannekoek Instituut voor Sterrenkunde, Universiteit van Amsterdam).

ESO is de belangrijkste intergouvernementele astronomische organisatie in Europa en verreweg de meest productieve sterrenwacht ter wereld. Zij wordt ondersteund door vijftien lidstaten: België, Denemarken, Duitsland, Finland, Frankrijk, Italië, Nederland, Oostenrijk, Polen, Portugal, Spanje, Tsjechië, het Verenigd Koninkrijk, Zweden en Zwitserland, en door gastland Chili, met Australië als strategische partner. ESO voert een ambitieus programma uit, gericht op het ontwerpen, bouwen en beheren van grote sterrenwachten die astronomen in staat stellen om belangrijke wetenschappelijke ontdekkingen te doen. Ook speelt ESO een leidende rol bij het bevorderen en organiseren van samenwerking op astronomisch gebied. ESO beheert drie waarnemingslocaties van wereldklasse in Chili: La Silla, Paranal en Chajnantor. Op Paranal staan ESO’s Very Large Telescope (VLT) en haar toonaangevende Very Large Telescope Interferometer, evenals twee surveytelescopen – VISTA, die in het infrarood werkt, en de op zichtbare golflengten opererende VLT Survey Telescope. ESO speelt tevens een belangrijke partnerrol bij twee faciliteiten op Chajnantor, APEX en ALMA, het grootste astronomische project van dit moment. En op Cerro Armazones, nabij Paranal, bouwt ESO de 39-meter Extremely Large Telescope, de ELT, die ‘het grootste oog op de hemel’ ter wereld zal worden.

Links

• Onderzoeksartikel Avenhaus et al.
• Onderzoeksartikel Sissa et al.
• Webpagina SPHERE-consortium
• Foto’s van de VLT
• Foto’s van SPHERE

Contact

Henning Avenhaus
Max Planck Institute for Astronomy
Heidelberg, Germany
E-mail: havenhaus@gmail.com

Elena Sissa
INAF - Astronomical Observatory of Padova
Padova, Italy
E-mail: elena.sissa@inaf.it

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

Marieke Baan (Perscontact Nederland)
ESO Science Outreach Network en NOVA Informatie Centrum
Tel: +31(0)20-5257480
E-mail: eson-netherlands@eso.org

Connect with ESO on social media