Fantasievolle sciencefiction en ruimtekunst verbeelden vaak het mooie gezicht van een tweelingzonsondergang waarbij een paar dubbelsterren onder de horizon dompelt (denk aan Star Wars). Kunnen sterrensystemen zelfs een aanwasschijf ondersteunen van waaruit planeten kunnen worden gevormd? Dit is de vraag die een nieuw artikel van M.G. Petr-Gotzens en S. Daemgen van de European Southern Observatory met S Correia van het Astronomiches Institut Potsdam probeert te beantwoorden.
Waarnemingen van enkele jonge sterren met schijven hebben uitgewezen dat de belangrijkste kracht die de verspreiding van de schijf veroorzaakt, de ster zelf is. De stellaire wind en stralingsdruk blazen de schijf binnen 6 tot 10 miljoen jaar weg. Zoals te verwachten is, zullen zwaardere en warmere sterren hun schijven sneller verspreiden. Echter, "veel sterren zijn lid van een binair of meervoudig systeem, en voor nabije zonne-achtige sterren is de binaire fractie zelfs zo hoog als ~ 60%." Kunnen zwaartekrachtverstoringen of de toegevoegde intensiteit van twee sterren stripschijven voordat planeten zich kunnen vormen?
Om dit te onderzoeken, observeerde het team 22 jonge en vormende dubbelstersystemen in de Orionnevel op zoek naar tekenen van schijven. Ze gebruikten twee primaire methoden: De eerste was om te zoeken naar overmatige emissie in het nabije infrarood. Dit zou accretieschijven opsporen terwijl ze geabsorbeerde energie als warmte uitstralen. De tweede was om spectroscopisch te kijken naar specifieke broomemissie die wordt opgewekt terwijl het magnetische veld van de jonge ster deze (en andere) elementen van de schijf naar het sterrenoppervlak trekt.
Toen de resultaten werden geanalyseerd, ontdekten ze dat maar liefst 80% van de binaire systemen een actieve accretieschijf had. Velen bevatten alleen een schijf rond de primaire ster, hoewel bijna evenveel schijven bevatten beide sterren. Slechts één systeem had alleen bewijs van een accretieschijf rond de ondergeschikt (lagere massa) ster. De auteurs merken op: “[de] ondervertegenwoordiging van actieve aanwas
schijven tussen secondairen duiden op schijfdissipatie die sneller werkt op (potentieel) secundaire massa's, wat ons ertoe brengt te speculeren dat het waarschijnlijker is dat secondairen waarschijnlijk geen planeten vormen. ”
De gemiddelde leeftijd van de waargenomen sterren was echter slechts ~ 1 miljoen jaar. Dit betekent dat, hoewel schijven zich kunnen vormen, de studie niet volledig genoeg was om te bepalen of ze al dan niet stand zouden houden. Maar een overzicht van de momenteel bekende buitenzonne-planeten laat zien dat ze dat moeten doen. De auteurs merken op: "[ongeveer] 40 van alle tot nu toe ontdekte buitenzonne-planeten bevinden zich in brede binaire systemen waar de scheiding van de componenten groter is dan 100AU (groot genoeg dat planeetvorming rond één ster niet sterk mag worden beïnvloed [sic] door de begeleidende ster). ”
Vreemd genoeg lijkt dit op gespannen voet te staan met een paper uit 2007 van Trilling et al. die andere binaire systemen bestudeerde voor hetzelfde IR-overschot dat indicatief is voor puinschijven. In hun studie bepaalden ze "[een] zeer grote fractie (bijna 60%) van waargenomen binaire systemen
met kleine (<3 AU) scheidingen hebben een overmatige thermische emissie. ” Dit suggereert dat dergelijke gesloten systemen inderdaad mogelijk enige tijd schijven kunnen bewaren. Het is onduidelijk of het al dan niet lang genoeg kan worden vastgehouden om planeten te vormen, hoewel het onwaarschijnlijk lijkt omdat er geen exoplaneten bekend zijn rond nabije binaries.
