HiCIAO nabij-infraroodbeeld van de protoplanetaire schijf rond PDS 70. (Credit: NAOJ)
In de afgelopen decennia hebben astronomen verschillende methoden bedacht om planeten rond andere sterren in ons sterrenstelsel te vinden. Sommigen hebben hun aanwezigheid geopenbaard door de lichte 'wiebelen' die ze aan hun gaststerren geven terwijl ze in een baan om de aarde draaien, terwijl anderen zijn ontdekt terwijl ze vanuit ons perspectief voor hun sterren passeren en het licht dat we zien kortstondig dimmen.
Sommige astronomen denken nu dat ze de aanwezigheid van hebben geïdentificeerd meerdere planeten, gebaseerd op een grote opening in de gas- en stofschijf rond een zonachtige ster op 460 lichtjaar van de aarde.
Met behulp van het High Contrast Instrument voor de Subaru Next Generation Adaptive Optics (HiCIAO), gemonteerd op de 8,2 meter optische infrarood Subaru-telescoop van Japan bovenop Mauna Kea in Hawaï, richtte een internationaal team van astronomen zich op PDS 70, een jonge ster (10 miljoen jaar oud) ongeveer dezelfde massa als de zon op 460 lichtjaar afstand in het sterrenbeeld Centaurus.
De bijna-infraroodwaarnemingen van HiCIAO onthullen een protoplanetaire schijf die PDS 70 omgeeft. Deze schijf is samengesteld uit gas en stof en strekt zich miljarden kilometers uit van de ster. Letterlijk de stof waarvan planeten zijn gemaakt, het is een schijf zoals deze die ons zonnestelsel waarschijnlijk meer dan 4,6 miljard jaar geleden begon.
“Dankzij de krachtige combinatie van de Subaru-telescoop en HiCIAO zijn we in staat om de schijven te onderzoeken rond zonachtige sterren. PDS 70 laat zien hoe ons zonnestelsel er in de kinderschoenen uitzag. Ik wil dit soort onderzoek voortzetten om de geschiedenis van planetaire vorming te begrijpen.”
- Teamleider Jun Hashimoto (NAOJ)
Binnen de schijf van PDS 70 bevinden zich verschillende grote gaten op verschillende afstanden van de ster zelf, die verschijnen als donkere gebieden in de bijna-infraroodgegevens. Deze hiaten - vooral de grootste, ongeveer 70 AU verwijderd van de ster - worden verondersteld het gevolg te zijn van nieuw gevormde planeten die de omringende ruimte van stof en kleiner materiaal hebben opgeruimd. Er wordt ook aangenomen dat er meerdere planeten aanwezig kunnen zijn, omdat volgens het team "geen enkele planeet, hoe zwaar of efficiënt deze ook is, voldoende is om zo'n gigantische kloof te creëren".
Naast de grote schijfstructuur en de buitenste opening heeft PDS 70 ook een kleinere schijf op slechts 1 AU afstand. (Deze schijf wordt verduisterd door het HiCIAO-masker in de bovenstaande afbeelding.)
Verdere waarnemingen zijn nodig om eventuele exoplaneten direct te lokaliseren, aangezien het licht van de ster en het verstrooide licht binnen de schijf het moeilijk - zo niet onmogelijk maakt met de huidige technologie - om het ongelooflijk zwakke licht dat door planeten wordt gereflecteerd, te detecteren.
Toch is het fascinerend om een heel zonnestelsel in de kinderschoenen tegen te komen, waardoor we een blik in de tijd kunnen werpen op onze eigen formatie.
"Directe beeldvorming van planeten in het proces van vorming in protoplanetaire schijven zou ideaal zijn, zodat we kunnen leren wanneer, waar en hoe planeten zich vormen", zei teamleider Ruobing Dong van de Princeton University.
Lees hier meer op de NAOJ-website voor het Subaru-observatorium.
Het doel van het Strategic Exploration of Exoplanets and Disks with Subaru (SEEDS) Project is om de schijven rond minder zware sterren zoals de zon te bestuderen.
Inzetbeeld: Artist's vertolking van PDS 70 en zijn twee protoplanetaire schijven (NAOJ)
