eso1611nb — Pressemelding

ALMAs mest detaljerte bilde av en protoplanetarisk skive

Tegn på planetdannelse i jordlignende bane rundt ung stjerne

31. mars 2016

Dette nye bildet fra Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) viser de minste strukturer man noensinne har sett i den planetdannende skiven rundt den nære, sollignende stjernen TW Hydrae. Observasjonene avdekker en høyst interessant åpning like langt fra stjernen som Jorda er fra Sola. Det kan bety at en ung utgave av hjemplaneten vår, eventuelt en mer massiv såkalt superjord, er i ferd med å dannes der.

Stjernen TW Hydrae er et populært forskningsobjekt blant astronomer ettersom den ligger såpass nær Jorda (ca. 175 lysår unna) og er meget ung (omtrent 10 millioner år). Rundt stjernen finnes dessuten en protoplanetarisk skive. Den sees mer eller mindre rett «ovenfra», hvilket gir astronomer et sjeldent og uforstyrret fugleperspektiv over et gryende planetsystem.

«Tidligere undersøkelser med optiske teleskoper og radioteleskoper har bekreftet at TW Hydrae omgis av en omfattende skive og at denne har egenskaper som sterkt antyder at planeter er i ferd med å vokse fram der,» forklarer hovedforfatteren av forskningsartikkelen som publiseres i dag, Sean Andrews ved Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics i Cambridge i Massachusetts (USA). «De nye rekordskarpe bildene fra ALMA avslører en rekke lyse konsentriske ringer av støv, med mørke åpninger imellom. En av åpningene i skiven indikerer at en planet med omtrent samme omløpsbane som Jorda, muligens er på vei til å dannes der.»

To andre iøynefallende åpninger man kan identifisere på det nye bildet, befinner seg henholdsvis tre milliarder og seks milliarder kilometer fra stjernen. Radiene kan sammenlignes med gjennomsnittavstanden fra Sola til henholdsvis Uranus og Pluto i vårt eget solsystem. Også disse åpningene skyldes trolig at partikler har samlet seg for å danne planeter, som deretter har rensket omløpsbanene sine for støv og gass, og fått det resterende materialet til å samle seg i veldefinerte bånd.

I den nye studien av TW Hydrae observerte astronomene den svake radiostrålingen fra millimeterstore støvkorn i skiven. På bildet kan man se detaljer på størrelse med avstanden mellom Sola og Jorda (om lag 150 millioner kilometer). De skarpe observasjonene var mulige takket være ALMAs høyoppløsningskonfigurasjon. Når antennene i nettverket er plassert lengst mulig – opptil 15 km – fra hverandre, kan man avdekke svært små strukturer på bildene. «Dette er den beste romlige oppløsning ALMA noensinne har oppnådd på et bilde av en protoplanetarisk skive. Rekorden blir ikke enkel å slå i årene framover,» sier Andrews.

«TW Hydrae er spesiell. Det er den nærmeste protoplanetariske skive vi kjenner til, og for alt vi vet ligner den mye på vårt eget solsystem da det var kun 10 millioner år gammelt,» tilføyer medforfatter David Wilner, også tilknyttet Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics.

Tidligere ALMA-observasjoner av et annet system, HL Tauri [1], har vist at protoplanetariske skiver som bare er en knapp million år gamle, kan oppvise lignende tegn på planetdannelse. Ved å studere den eldre skiven rundt TW Hydrae, håper astronomer å lære mer om utviklingen til vår egen planet og forekomsten av lignende systemer ellers i galaksen vår.

Forskerteamet ønsker nå å finne ut hvor vanlige disse mønstrene er i skiver rundt unge stjerner, hvordan strukturene eventuelt endrer seg med tiden og hvorvidt de påvirkes av det øvrige miljøet omkring stjernen.

Fotnoter

[1] Vinkeloppløsningen på bildene av HL Tauri (i 2014) var omtrent den samme som på de nye observasjonene av TW Hydrae. Fordi sistnevnte ligger mye nærmere oss, framstår skiven skarpere og med flere detaljer.

Mer informasjon

Studien presenteres i en forskningsartikkel i journalen Astrophysical Journal Letters: «Ringed Substructure and a Gap at 1 AU in the Nearest Protoplanetary Disk» av S.M. Andrews et al.

Forskerteamet består av Sean M. Andrews (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, Cambridge, Massachusetts, USA), David J. Wilner (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, Cambridge, Massachusetts, USA) , Zhaohuan Zhu (Princeton University, Princeton, New Jersey, USA), Tilman Birnstiel (Max-Planck-Institut für Astronomie, Heidelberg, Tyskland), John M. Carpenter (Joint ALMA Observatory, Santiago, Chile), Laura M. Peréz (Max-Planck-Institut für Radioastronomie, Bonn, Tyskland), Xue-Ning Bai (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, Cambridge, Massachusetts, USA), Karin I. Öberg (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, Cambridge, Massachusetts, USA), A. Meredith Hughes (Wesleyan University, Van Vleck Observatory, Middletown, USA), Andrea Isella (Rice University, Houston, Texas, USA) og Luca Ricci (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, Cambridge, Massachusetts, USA).

Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) er et internasjonalt samarbeid mellom ESO, det amerikanske National Science Foundation (NSF), National Institutes of Natural Sciences (NINS) i Japan samt vertsnasjonen Chile. ALMA finansieres av ESO på vegne av organisasjonens medlemsland, av NSF i samarbeid med National Research Council (NRC) i Canada og National Science Council (NSC) i Taiwan, og av NINS i samarbeid med Academia Sinica (AS) i Taiwan og Korea Astronomy and Space Science Institute (KASI).

Byggingen og driften av ALMA ledes av ESO på vegne av organisasjonens medlemsland, av National Radio Astronomy Observatory (NRAO), som styres av Associated Universities Inc. (AUI), på vegne av Nord-Amerika, og av National Astronomical Observatory of Japan (NAOJ) på vegne av Øst-Asia. Joint ALMA Observatory (JAO) står for den overordnede ledelse og administrasjon av byggefasen, oppstart og drift av ALMA.

ESO, European Southern Observatory, er den fremste mellomstatlige astronomiorganisasjonen i Europa og verdens desidert mest produktive astronomiske observatorium. Organisasjonen er finansiert av 16 land: Belgia, Brasil, Danmark, Finland, Frankrike, Italia, Nederland, Polen, Portugal, Spania, Storbritannia, Sveits, Sverige, Tsjekkia, Tyskland og Østerrike, samt vertsnasjonen Chile. 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 har ESO oppført Very Large Telescope, verdens mest avanserte astronomiske observatorium for synlig lys, og to såkalte kartleggingsteleskoper. 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 en viktig partner i ALMA, nåtidens største astronomiprosjekt. På Cerro Armazones, ikke langt fra Paranal, er ESO i ferd med å bygge European Extremely Large Telescope (E-ELT). Med en speildiameter på 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

Sean M. Andrews
Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics
Cambridge, Massachusetts, USA
E-post: sandrews@cfa.harvard.edu

Charles Blue
NRAO Public Information Officer
Tlf.: +1 434 296-0314
E-post: cblue@nrao.edu

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

ESO i sosiale medier

Dette er en oversettelse av ESOs pressemelding eso1611 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.

Om pressemeldingen

Pressemld. nr.:eso1611nb
Navn:TW Hydrae
Type:Milky Way : Star : Circumstellar Material : Disk : Protoplanetary
Facility:Atacama Large Millimeter/submillimeter Array
Science data:2016ApJ...820L..40A

Bilder

ALMA-bilde av skiven rundt den unge stjernen TW Hydrae
ALMA-bilde av skiven rundt den unge stjernen TW Hydrae
ALMA-bilde av den planetdannende skiven rundt den unge, sollignende stjernen TW Hydrae
ALMA-bilde av den planetdannende skiven rundt den unge, sollignende stjernen TW Hydrae
ALMA-bilde av den indre regionen av den protoplanetariske skiven rundt stjernen TW Hydrae
ALMA-bilde av den indre regionen av den protoplanetariske skiven rundt stjernen TW Hydrae

Videoer

ALMA image of the disc around the young star TW Hydrae
ALMA image of the disc around the young star TW Hydrae
kun på engelsk

Se også