Hoe ontstaan massieve sterren? Dit is een van de meer fel bediscussieerde vragen in de astronomie. Vormen zich grote aanwas zoals sterren met een lage massa of vormen ze zich door het samenvoegen van protosterren met een lage massa? Omdat massieve sterren vaak vrij ver weg zijn en meestal worden omgeven door een stofwolk, zijn ze moeilijk waar te nemen, zei Stefan Kraus van de Universiteit van Michigan. Maar Kraus en zijn team hebben het eerste beeld verkregen van een stoffige schijf die een enorme babyster dicht omcirkelt, wat een direct bewijs is dat alle sterren, groot of klein, allemaal dezelfde manier vormen.
"Onze waarnemingen tonen een schijf rond een jonge, massieve embryonale ster, die nu volledig is gevormd", zegt Kraus. "Het is de eerste keer dat zoiets wordt waargenomen en de schijf lijkt veel op wat we zien rond jonge sterren die veel kleiner zijn, behalve dat alles is opgeschaald en massiever."
Niet alleen dat, maar Kraus en zijn team vonden hints over een potentieel planeetvormend gebied rond de ontluikende ster.
Met behulp van ESO's Very Large Telescope Interferometer richtten Kraus en zijn team zich op IRAS 13481-6124, een ster op ongeveer 10.000 lichtjaar afstand in het sterrenbeeld Centaurus, en ongeveer 20 keer zwaarder dan onze zon. "We konden een zeer scherp zicht krijgen op de binnenste gebieden rond deze ster door het licht van afzonderlijke telescopen te combineren," zei Kraus, "in feite het oplossend vermogen van een telescoop na te bootsen met een ongelooflijke spiegel van 85 meter (280 voet) . '
Kraus voegde eraan toe dat de resulterende resolutie ongeveer 2,4 milliarcseconds is, wat overeenkomt met het uit de aarde halen van een schroef op het internationale ruimtestation ISS, of meer dan tien keer de resolutie die mogelijk is met de huidige telescopen met zichtbaar licht in de ruimte.
Ze maakten ook aanvullende waarnemingen met de 3,58 meter lange nieuwe-technologietelescoop in La Silla. Het team koos dit gebied door te kijken naar gearchiveerde beelden van de Spitzer-ruimtetelescoop en naar waarnemingen gedaan met de APEX 12-meter submillimeter-telescoop, waar ze de aanwezigheid van een jet ontdekten.
"Dergelijke stralen worden vaak waargenomen rond jonge sterren met een lage massa en duiden over het algemeen op de aanwezigheid van een schijf", zegt Kraus.
Volgens hun waarnemingen is het team van mening dat het systeem ongeveer 60.000 jaar oud is en dat de ster zijn laatste massa heeft bereikt. Door het intense licht van de ster - 30.000 keer meer licht dan onze zon - begint de schijf snel te verdampen. De schijf strekt zich uit tot ongeveer 130 keer de afstand aarde-zon - of 130 astronomische eenheden (AU) - en heeft een massa die lijkt op die van de ster, ongeveer twintig keer de zon. Bovendien zijn de binnenste delen van de schijf stofvrij, wat zou kunnen betekenen dat er zich planeten rond de ster vormen.
"In de toekomst kunnen we mogelijk hiaten zien in deze en andere stofschijven die zijn ontstaan door planeten, hoewel het onwaarschijnlijk is dat dergelijke lichamen lang kunnen overleven", zei Kraus. "Een planeet rond zo'n massieve ster zou worden vernietigd door de sterke stellaire winden en intense straling zodra het beschermende schijfmateriaal is verdwenen, waardoor er weinig kans is op de ontwikkeling van zonnestelsels zoals die van ons."
Kraus verheugt zich op waarnemingen met de Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA), die momenteel in aanbouw is in Chili, die de schijven mogelijk kan omzetten naar een nog scherpere resolutie.
Eerder ontdekte Spitzer stoffige schijven van planetair puin rond meer volwassen massieve sterren, wat het idee ondersteunt dat planeten zelfs in deze extreme omgevingen kunnen ontstaan. (Lees hier over dat onderzoek.).
Bronnen: ESO, JPL
