Afbeelding tegoed: JACH
Een jonge, hete ster is gevonden in een cocon van moleculair waterstofgas van een half lichtjaar in doorsnede. Astronomen geloven dat deze massieve sterren zoveel energie hebben dat ze hun omgeving ontploffen, zodat planeten niet in staat zijn om de manier te vormen waarop ze om meer 'normale' sterren heen doen, zoals onze eigen zon.
Astronomen hebben een gigantische envelop of schijf van gloeiend gas ontdekt met een diameter van meer dan een half lichtjaar, verlicht door schokgolven veroorzaakt door winden die tot 360.000 km / uur (220.000 mijl / uur) reizen. De schijf draait om een zware ster op 20.000 lichtjaar van de aarde. Het is voor het eerst dat zo'n schijf zijn eigen licht afgeeft. De ontdekking wordt vandaag (8 december 2003) gerapporteerd in het tijdschrift "Astronomy and Astrophysics".
Het werk, geleid door Dr. Nanda Kumar van het Centre for Astrophysics van de University of Porto (CAUP), Portugal, gebruikte de United Kingdom Infrared Telescope (UKIRT) in Hawaï en andere telescopen. Het team gebruikte de nieuwe UKIRT Imager Spectrometer (UIST) op UKIRT om het jonge stellaire object (YSO), bekend als IRAS 07427-2400, te bestuderen. Hun resultaten laten zien dat de envelop of schijf rond de jonge ster gloeit in het licht van moleculair waterstof en geïoniseerd ijzer.
Dr. Stan Kurtz van de National Autonomous University of Mexico (UNAM), die een expert is in studies van schijven ter grootte van een zonnestelsel rond massieve sterren, zei: "Het is bekend dat protostellaire schijven bestaan rond zonneachtige sterren, maar ze worden meestal in silhouet gezien tegen achtergrondlicht van nevels. In dit geval zijn de moleculen in de schijf echter heet genoeg om zelf helder te schijnen. ”
Dr Kumar vult aan: “Dit is de eerste keer dat zo'n envelop wordt gezien in de moleculaire waterstofemissie. Het vertelt ons dat er massieve sterren ontstaan met zeer verschillende omstandigheden en fysieke aspecten in vergelijking met zonachtige sterren. ”
De centrale ster zelf is erg jong, ongeveer 100.000 jaar oud. Ter vergelijking: onze zon van middelbare leeftijd is ongeveer 5 miljard jaar oud. De omringende gasschijf is enorm - de diameter is duizend keer groter dan de baan van Pluto in ons eigen zonnestelsel. De jonge ster verandert snel terwijl gas en stof via de schijf naar zijn oppervlak spiraalsgewijs bewegen, een proces dat 'aanwas' wordt genoemd. De ster is al meer dan duizend keer helderder dan onze zon.
Dr. Amadeu Fernandes van CAUP, Porto stelt: "De resultaten van UKIRT laten zien dat de gloed van de schijf niet te wijten is aan het intense licht van de centrale ster, maar wordt veroorzaakt door krachtige schokgolven". Dr. Chris Davis van het Joint Astronomy Center in Hawaï legt uit: “De schijf wordt mogelijk geschokt door supersonische winden, aangedreven door de centrale ster. Deze winden, die met honderdduizenden kilometers per uur reizen, botsen tegen de schijf en verwarmen het gas tot duizenden graden. '
Dr Kumar vult aan: “Het is ook mogelijk dat de schokken worden aangedreven door grote hoeveelheden gas en stof die door de schijf op de jonge ster vallen. Verder onderzoek is nodig om hun oorsprong te begrijpen. '
Schijven rond jonge, zonachtige sterren staan bekend als de geboorteplaatsen van planeten, die kunnen condenseren uit het gas en stof nadat de ster is gevormd. Deze schijf heeft ongeveer 150 keer de massa van onze zon - genoeg gas en stof om honderd zonachtige sterren of vele duizenden planeten te maken. De resultaten suggereren echter dat het in de toekomst geen nieuwe planeten of sterren zal produceren. Door de intense schokgolven is het gas veel te heet geworden om te condenseren. Dr. Davis zegt: "Dit vertelt ons dat zulke grote sterren mogelijk geen planeten kunnen vormen, omdat hun omringende gas te heet is."
In plaats van een cluster van sterren te vormen, of een familie van planeten, zal de schijf uiteindelijk worden vernietigd door de intense ultraviolette straling van de centrale ster. De straling is al aan het werk, knaagt aan de binnenranden van de schijf en verdampt het gas. Dr Kumar zegt: "We hebben open ringen van gas rond vergelijkbare sterren gezien, ook met UKIRT. We denken dat dit de restanten zijn van grote schijven die bijna volledig zijn verdampt. '
De volledige vernietiging van de schijf zal vele duizenden jaren in beslag nemen. Voordat dit gebeurt, kunnen onderzoekers dankzij de grootte en helderheid van de schijf deze bestuderen met krachtige op de grond gebaseerde telescopen zoals UKIRT, zonder dat een ruimtetelescoop nodig is.
Dr. Davis zegt: "We hebben nu de taak om te zoeken naar andere hete, moleculaire schijven rond zware jonge sterren, en om het bestaan van deze superschijf in onze theorieën over de geboorte van zware sterren te passen."
De schijf werd in januari 2001 voor het eerst ontdekt door UKIRT, maar verdere observaties waren nodig om de aard ervan te bevestigen. Het team gebruikte het Caltech Submillimeter Observatory in Hawaï om ondersteunend bewijs te leveren om het roterende karakter van de schijf te bewijzen. Stan Kurtz gebruikte de Very Large Array-radiotelescoop in New Mexico om de centrale massieve ster op radiogolflengten in beeld te brengen. Het team keerde in december 2002 terug om UKIRT te gebruiken.
Het beschreven werk is op 8 december 2003 gepubliceerd in "Astronomy and Astrophysics", volume 412.
Oorspronkelijke bron: JACH News Release
