Astronomen hebben de European Southern Observatory gebruikt om een enorme schijf van gas en stof in kaart te brengen rond een pasgeboren massieve ster. De centrale ster heeft 40 keer de massa van onze zon en de omringende schijf strekt zich 12 keer verder uit dan de baan van Neptunus in ons eigen zonnestelsel.
Net als we het einde van het orkaanseizoen in de Atlantische Oceaan naderen, dwarrelen winden en wolken 2 miljard mijlen weg in de atmosfeer van Uranus en vormen een donkere draaikolk die groot genoeg is om tweederde van de Verenigde Staten te verzwelgen.
Lawrence Sromovsky van de Universiteit van Wisconsin-Madison leidt een team dat de Hubble-ruimtetelescoop van NASA gebruikte om de eerste definitieve beelden van een donkere vlek op Uranus te maken. De langwerpige functie meet 1.100 mijl bij 1.900 mijl (1.700 kilometer bij 3.000 kilometer).
Met het VISIR-instrument op ESO's Very Large Telescope hebben astronomen de schijf in kaart gebracht rond een ster die zwaarder is dan de zon. De zeer uitgebreide en uitlopende schijf bevat hoogstwaarschijnlijk genoeg gas en stof om planeten te laten spawnen. Het verschijnt als een voorloper van puinschijven zoals die rond Vega-achtige sterren en biedt dus de zeldzame gelegenheid om getuige te zijn van de omstandigheden die heersen vóór of tijdens planeetvorming.
“Planeten worden gevormd in massieve, gasvormige en stoffige proto-planetaire schijven die opkomende sterren omringen. Dit proces moet tamelijk alomtegenwoordig zijn, aangezien er nu meer dan 200 planeten zijn gevonden rond andere sterren dan de zon ”, zegt Pierre-Olivier Lagage, van CEA Saclay (Frankrijk) en leider van het team dat de waarnemingen heeft uitgevoerd. “Er is echter heel weinig bekend over deze schijven, vooral die rond sterren die zwaarder zijn dan de zon. Dergelijke sterren zijn veel helderder en kunnen een grote invloed hebben op hun schijf, waardoor het binnenste gedeelte mogelijk snel wordt vernietigd. ”
De astronomen gebruikten het VISIR-instrument [1] van ESO's Very Large Telescope om in het infrarood de schijf rond de jonge ster HD 97048 in kaart te brengen. Met een leeftijd van een paar miljoen jaar [2] behoort HD 97048 tot de donkere wolk van Chameleon I, een geweldige kwekerij op 600 lichtjaar afstand. De ster is 40 keer helderder dan onze zon en is 2,5 keer zo zwaar.
De astronomen hadden zo'n gedetailleerd beeld alleen kunnen bereiken dankzij de hoge hoekresolutie die een 8-meter telescoop in het infrarood biedt, met een resolutie van 0,33 boogseconde. Ze ontdekten een zeer grote schijf, minstens 12 keer groter dan de baan van de verste planeet in het zonnestelsel, Neptunus. De waarnemingen suggereren dat de schijf wijd uitloopt. "Het is voor het eerst dat een dergelijke structuur, voorspeld door sommige theoretische modellen, wordt afgebeeld rond een massieve ster", zegt Lagage.
Een dergelijke geometrie kan alleen worden verklaard als de schijf een grote hoeveelheid gas bevat, in dit geval minstens 10 keer de massa van Jupiter. Het moet ook meer dan 50 aardmassa's in stof bevatten.
De stofmassa die hier is afgeleid, is meer dan duizend keer groter dan wat wordt waargenomen in puinschijven en Kuiper-riemachtige structuren die worden gevonden rond oudere, 'Vega-achtige' sterren, zoals Beta Pictoris, Vega, Fomalhaut en HR 4796. Het stof rondom deze sterren zouden ontstaan door botsingen van grotere lichamen. De stofmassa die is waargenomen rond HD 97048 is vergelijkbaar met de massa die wordt aangeroepen voor de (niet-gedetecteerde) ouderlichamen in de meer ontwikkelde systemen. De schijf van HD 97048 is dus hoogstwaarschijnlijk een voorloper van puinschijven die rond oudere sterren zijn waargenomen.
"Uit de structuur van de schijf leiden we af dat planetaire embryo's in het binnenste deel van de schijf aanwezig kunnen zijn", zei Lagage. "We plannen vervolgwaarnemingen met een hogere hoekresolutie met ESO's VLT-interferometer om deze regio's te onderzoeken."
Oorspronkelijke bron: ESO-persbericht
