Afbeelding tegoed: UA
Astronomen van de Universiteit van Arizona hebben een nieuwe techniek genaamd 'nulling-interferometrie' gebruikt om de planetaire schijf rond een nieuw gevormde ster te onthullen. Deze nultechniek werkt door het licht van de centrale ster zo te combineren dat het wordt geannuleerd. Hierdoor kunnen zwakkere objecten, zoals stof en planeten, worden waargenomen. De planeet is waarschijnlijk meerdere keren de massa van Jupiter en draait om zijn ster op ongeveer 1,5 miljard kilometer.
Astronomen van de Universiteit van Arizona hebben een nieuwe techniek genaamd nulling-interferometrie gebruikt om voor het eerst een stofschijf rond een jonge nabije ster te onderzoeken. Ze bevestigden niet alleen dat de jonge ster een protoplanetaire schijf heeft - het materiaal waaruit zonnestelsels zijn geboren - maar ontdekte een gat in de schijf, wat een sterk bewijs is van een zich vormende planeet.
"Het is heel spannend om een ster te vinden waarvan we denken dat die planeten zou moeten vormen, en eigenlijk bewijs van dat gebeuren te zien", zei UA-astronoom Philip Hinz.
"Waar het op neerkomt, we hebben niet alleen de hypothese bevestigd dat deze jonge ster een protoplanetaire schijf heeft, we hebben bewijs gevonden dat er zich een gigantische, Jupiter-achtige protoplanet vormt in deze schijf", zegt Wilson Liu, een doctoraatsstudent en onderzoeksassistent het project.
"Er is bewijs dat deze ster op het punt staat een ster in de hoofdreeks te worden," voegde Liu eraan toe. "Dus eigenlijk vangen we een ster die op het punt staat een hoofdreeksster te worden, en het lijkt erop dat hij wordt gevangen tijdens het vormen van planeten."
Hoofdreekssterren zijn sterren zoals onze zon die waterstof in hun kernen verbranden.
Eerder dit jaar beseften Hinz en Liu dat waarnemingen van HD 100546 bij thermische of midden-infrarode golflengten lieten zien dat de ster een stofschijf had.
Het vinden van zwakke stofschijven is "analoog aan het vinden van een verlichte zaklamp naast het Arizona Stadium wanneer de lichten aan zijn", zei Liu.
De nultechniek combineert sterrenlicht zodanig dat het wordt geannuleerd, waardoor een donkere achtergrond ontstaat waar het beeld van de ster normaal gesproken zou zijn. Omdat HD 100546 zo'n jonge ster is, is de stofschijf nog relatief helder, ongeveer net zo helder als de ster zelf. De nultechniek is nodig om te onderscheiden welk licht van de ster komt, dat kan worden onderdrukt, en wat er komt van de verlengde stofschijf, die niet wordt onderdrukt.
Hinz en UA-astronomen Michael Meyer, Eric Mamajek en William Hoffmann namen de waarnemingen in mei 2002. Ze gebruikten BLINC, de enige werkende nulling-interferometer ter wereld, samen met MIRAC, een ultramoderne midden-infraroodcamera, op de Magellan-telescoop met een diameter van 6,5 meter (21 voet) in Chili om de ongeveer 10 miljoen jaar oude ster aan de hemel van het zuidelijk halfrond te bestuderen.
Gewoonlijk wordt stof in schijven rond sterren gelijkmatig verdeeld, waardoor een continue, afgeplatte, in een baan omlopende stofwolk ontstaat die heet is aan de binnenrand maar het grootste deel van de afstand tot de ijskoude buitenrand koud is.
"De gegevensreductie was zo ingewikkeld dat we pas later beseften dat er een innerlijke opening in de schijf was", merkte Hinz op.
“We realiseerden ons dat de schijf ongeveer even groot was bij warmere (10 micron) golflengten en bij koudere (20 micron) golflengten. De enige manier waarop dat zou kunnen zijn, is als er een innerlijke kloof is. "
De meest waarschijnlijke verklaring voor deze kloof is dat het wordt gecreëerd door het zwaartekrachtsveld van een gigantische protoplanet = AD, een object dat meerdere malen zwaarder zou kunnen zijn dan Jupiter. De onderzoekers denken dat de protoplaneet misschien rond de 10 graden rond de ster draait. (Een AU of astronomische eenheid is de afstand tussen de aarde en de zon. Jupiter is ongeveer 5 AU verwijderd van de zon.)
Astronomen uit Nederland en België hadden eerder de Infrared Space Observatory gebruikt om HD 100546, dat zich op 330 lichtjaar van de aarde bevindt, te bestuderen. Ze ontdekten komeetachtig stof rond de ster en concludeerden dat het een protoplanetaire schijf zou kunnen zijn. Maar de Europese ruimtetelescoop was te klein om het stof rondom de ster duidelijk te zien.
Hinz, die BLINC ontwikkelde, heeft de afgelopen drie jaar de nul-interferometer met twee 6,5-meter telescopen gebruikt voor zijn onderzoek van nabije sterren op zoek naar protoplanetaire systemen. Naast de Magellan-telescoop die het zuidelijk halfrond beslaat, gebruikt Hinz de 6,5 meter lange UA / Smithsonian MMT bovenop Mount Hopkins, Ariz., Voor de hemel op het noordelijk halfrond. = 20
Hinz ontwikkelde BLINC als een technologiedemonstratie voor de Terrestrial Planet Finder-missie, die voor NASA wordt beheerd door het Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Californië, NASA, dat Hinz 'onderzoek financiert, onderzoek ondersteunt naar de vorming van zonnestelsels in het kader van zijn Origins-programma en het ontwikkelen van nulinterferometrie voor Terrestrial Planet Finder.
"Interferometrie op nul zetten is erg opwindend omdat het een van de weinige technologieën is die circumstellaire omgevingen direct in beeld kan brengen", zei Liu.
Het gebruik van MIRAC, de camera die is ontwikkeld door William Hoffmann en anderen, was belangrijk omdat deze gevoelig is voor midden-infrarode golflengten, zei Hinz. Astronomen zullen moeten kijken in midden-infrarode golflengten, die overeenkomen met kamertemperatuur, om planeten te vinden met vloeibaar water en mogelijk leven, zei hij.
Hinz 'onderzoek omvat HD 100546 en andere "Herbig Ae" -sterren, die nabije jonge sterren zijn die over het algemeen zwaarder zijn dan onze zon, maar die nog geen hoofdreekssterren zijn die worden aangedreven door kernfusie.
Hinz en Liu zijn van plan om steeds volwassenere sterrenstelsels te observeren, op zoek naar steeds zwakkere circumstellaire stofschijven en planeten, terwijl ze doorgaan met het verbeteren van het opheffen van interferometrie en adaptieve optische technologieën. Adaptieve optiek is een techniek die de effecten van de glinsterende atmosfeer van de aarde van sterrenlicht elimineert.
Hinz en anderen van UA Steward Observatory ontwerpen een nulinterferometer voor de grote verrekijker telescoop, die in 2005 de lucht zal bekijken met twee spiegels van 8,4 meter (27 voet) op Mount Graham, Ariz.
Oorspronkelijke bron: UA News
