In een test van zijn nieuwe mogelijkheden met hoge resolutie deelt de Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) graag enkele familiekiekjes met ons. Op ongeveer 450 lichtjaar van ons in het sterrenbeeld Stier, verzamelt de jonge HL Tau materiaal om zich heen om zijn planeten uit te laten komen en onderzoekers te fascineren.
Dankzij ALMA-beelden zijn wetenschappers in staat geweest vermoedelijke maar nooit visueel bevestigde stadia van planetaire vorming te zien. Deze zeer jonge ster is omgeven door verschillende concentrische ringen van materiaal die netjes gedefinieerde afstanden hebben. Is het mogelijk dat deze duidelijk gemarkeerde gaten in de puinschijf op zonne-energie kunnen zijn waar planeten zijn gaan geleren?
'Deze kenmerken zijn vrijwel zeker het resultaat van jonge, planeetachtige lichamen die in de schijf worden gevormd. Dit is verrassend omdat HL Tau niet meer dan een miljoen jaar oud is en van zulke jonge sterren niet wordt verwacht dat ze grote planetaire lichamen hebben die in staat zijn de structuren te produceren die we in dit beeld zien, ”zei ALMA-adjunct-directeur Stuartt Corder.
“Toen we dit beeld voor het eerst zagen, stonden we versteld van het spectaculaire detailniveau. HL Tauri is niet meer dan een miljoen jaar oud, maar toch lijkt de schijf al vol planeten te zitten. Dit ene beeld alleen al zal een revolutie teweegbrengen in de theorieën over de vorming van planeten ', legt Catherine Vlahakis, plaatsvervangend programmawetenschapper van ALMA en hoofdprogrammeur van het ALMA Long Baseline Campaign uit.
Laten we eens kijken naar wat we begrijpen over de vorming van zonnestelsels ...
Door herhaald onderzoek vermoeden astronomen dat alle sterren worden gemaakt wanneer stof- en gaswolken bezwijken voor de zwaartekracht en op zichzelf in elkaar storten. Terwijl de ster begint te evolueren, bindt het stof zich samen en verandert het in een "zonnestelselsoep" die bestaat uit een reeks zand en rotsen van verschillende grootte. Dit puin stolt uiteindelijk in een dunne schijf rond de moederster en wordt de thuisbasis van nieuw gevormde asteroïden, kometen en planeten. Terwijl de planeten materiaal in zichzelf verzamelen, vormt hun zwaartekracht zich opnieuw naar de structuur van de schijf die hen heeft gevormd. Alsof ze een gazonveger over gevallen bladeren slepen, maken deze planeten een pad vrij in hun baan en vormen gaten. Uiteindelijk trekt hun vooruitgang het gas en stof in een nog strakkere en duidelijker gedefinieerde structuur. ALMA heeft ons nu laten zien wat ooit slechts een computermodel was. Alles wat we dachten te weten over planetaire vorming is waar en ALMA heeft het bewezen.
“Dit nieuwe en onverwachte resultaat geeft een ongelooflijk beeld van het proces van planeetvorming. Een dergelijke helderheid is essentieel om te begrijpen hoe ons eigen zonnestelsel is ontstaan en hoe planeten zich door het hele universum vormen ”, zegt Tony Beasley, directeur van de National Radio Astronomy Observatory (NRAO) in Charlottesville, Virginia, die ALMA-operaties voor astronomen in Noord beheert. Amerika.
'Het meeste van wat we tegenwoordig over planeetvorming weten, is gebaseerd op theorie. Afbeeldingen met dit detailniveau zijn tot nu toe gedegradeerd tot computersimulaties of artist impressions. Deze afbeelding met hoge resolutie van HL Tauri laat zien wat ALMA kan bereiken als het in zijn grootste configuratie opereert en een nieuw tijdperk begint in onze verkenning van de vorming van sterren en planeten ”, zegt Tim de Zeeuw, directeur-generaal van ESO.
De belangrijkste reden waarom astronomen dit type structuur nog nooit eerder hebben gezien, is gemakkelijk voor te stellen. Het stof dat de planetaire schijf rond HL Tau creëert, verbergt het ook voor zichtbaar licht. Dankzij ALMA's vermogen om op veel langere golflengten te "zien", kan het zich voorstellen wat er in het hart van de cloud gebeurt. 'Dit is echt een van de meest opmerkelijke beelden die ooit op deze golflengten zijn gezien. Het detailniveau is zo voortreffelijk dat het nog indrukwekkender is dan veel optische afbeeldingen. Het feit dat we kunnen zien dat planeten worden geboren, zal ons helpen niet alleen te begrijpen hoe planeten zich rond andere sterren vormen, maar ook de oorsprong van ons eigen zonnestelsel, ”zei NRAO-astronoom Crystal Brogan.
Hoe doet ALMA het? Volgens het onderzoekspersoneel werden de nieuwe mogelijkheden voor hoge resolutie bereikt door de antennes tot 15 kilometer uit elkaar te plaatsen. Deze basislijn bij millimetergolflengten zorgde voor een resolutie van 35 milliarcseconds, wat overeenkomt met een cent gezien vanaf meer dan 110 kilometer afstand. "Een dergelijke resolutie kan alleen worden bereikt met de lange baseline-mogelijkheden van ALMA en biedt astronomen nieuwe informatie die met geen enkele andere faciliteit kan worden verzameld, inclusief de beste optische observatoria", aldus ALMA-directeur Pierre Cox.
De lange basislijnen betekenen succes voor de ALMA-waarnemingen en zijn een eerbetoon aan alle technologie en engineering die in de constructie is verwerkt. Toekomstige observaties bij ALMA's langst mogelijke basislijn van 16 kilometer zullen nog gedetailleerdere beelden opleveren - en een kans om onze kennis van de kosmos en haar werking verder uit te breiden. "Deze waarneming illustreert de dramatische en belangrijke resultaten van NSF die instrumentatie van wereldklasse ondersteunt, zoals ALMA", zegt Fleming Crim, de assistent-directeur van de National Science Foundation voor wiskundige en fysische wetenschappen. "ALMA maakt gebruik van haar enorme potentieel om het verre universum te onthullen en speelt een unieke en transformerende rol in de astronomie."
Geef ze babyfoto's op onze manier, Mama ALMA ... We zijn verheugd om een kijkje te nemen!
Oorspronkelijke verhaalbron: "Revolutionair ALMA-beeld onthult planetaire Genesis" - ESO-persbericht
