Afbeelding tegoed: NASA
Astronomen hebben met behulp van de dubbele W.M. rechtstreeks een hete schijf van stof en gas rond een protoster waargenomen. Dit is de eerste gepubliceerde wetenschappelijke waarneming die gebruik maakt van een technologie die interferometrie wordt genoemd en die het licht van verschillende telescopen combineert om als een groter observatorium te fungeren - de dubbele Keck-telescopen van 10 meter werken als een virtuele telescoop van 85 meter. De waarneming was van DG Tau, een T-Tauri-object dat zo jong is dat de middelste ster niet is begonnen met het verbranden van waterstof; het is omgeven door een schijf van stof en gas die planeten kan vormen.
Astronomen hebben een jonge ster waargenomen die wordt omringd door een wervelende schijf die van planeten kan draaien, wat de eerste gepubliceerde wetenschappelijke waarneming markeert met behulp van twee gekoppelde 10-meter (33-voet) telescopen op Hawaï.
De gekoppelde telescopen van het W.M. Het Keck-observatorium op Mauna Kea, bekend als de Keck-interferometer, omvat 's werelds grootste optische telescoopsysteem. De observatie werd gemaakt van DG Tau, een jonge ster die nog niet is begonnen met het verbranden van waterstof in zijn kern. Dergelijke sterren worden T-Tauri-objecten genoemd. DG Tau heeft op 23 oktober 2002 en 13 februari 2003 opmerkingen gemaakt en de bevindingen zullen in een aanstaande uitgave van de Astrophysical Journal Letters verschijnen.
"We proberen de grootte van het hete materiaal in de stofschijf rond DG Tau te meten, waar zich planeten kunnen vormen", zegt dr. Rachel Akeson, leider van het onderzoeksteam en een astronoom bij het Michelson Science Center van het California Institute van technologie in Pasadena. "Dergelijke studies leren ons meer over hoe sterren zich vormen, alleen of in paren, en hoe planeten uiteindelijk ontstaan in schijven rond sterren."
De waarnemingen van de Keck-interferometer lieten een gat van 18 miljoen mijl zien tussen DG Tau en zijn baanende stofschijf. Akeson merkt op dat van de tot dusver ontdekte buitenzonne-planeten - planeten die om andere sterren draaien - ongeveer een op de vier binnen 10 miljoen mijl van de moederster ligt. Omdat wordt aangenomen dat planeten zich binnen een stofschijf vormen, heeft ofwel de schijf van DG Tau een grotere opening dan normaal, of de nabije planeten vormen zich verder van de ster en migreren naar binnen.
Sinds 1995 hebben astronomen meer dan 100 buitenzonne-planeten ontdekt, waarvan er velen als te groot worden beschouwd en te dicht bij hun hete moedersterren staan om het leven in stand te houden. Door de hoeveelheid stof rond andere sterren te meten, waar zich planeten kunnen vormen, zal de Keck-interferometer de weg vrijmaken voor NASA's Terrestrial Planet Finder-missie. Terrestrial Planet Finder gaat op zoek naar kleinere, aardachtige planeten die mogelijk leven herbergen. De Keck-interferometer en Terrestrial Planet Finder maken deel uit van het Origins-programma van NASA, dat tot doel heeft de vragen te beantwoorden: waar kwamen we vandaan? Zijn we alleen?
"T-Tauri-objecten waren waargenomen met andere instrumenten, maar tot nu toe waren alleen de helderste objecten detecteerbaar", zei Akeson. "Met de grotere telescopen en grotere gevoeligheid van de Keck-interferometer kunnen we naar zwakkere T-Tauri-objecten kijken, zoals deze."
De Keck-interferometer verzamelt lichtgolven met twee telescopen en combineert de golven zodat ze interageren of met elkaar "interfereren". Het is alsof je een steen in een meer gooit en naar de rimpelingen of golven kijkt, en dan een tweede steen erin gooit. De tweede set golven botst ofwel tegen de eerste set en verandert het patroon ervan, of beide sets komen samen om grotere, krachtigere golven te vormen. Bij interferometrie is het de bedoeling om lichtgolven van meerdere telescopen te combineren om een veel grotere, krachtigere telescoop te simuleren.
De Keck-interferometer kan fijne details oplossen en komt overeen met een telescoop van 85 meter (279 voet). "Het systeem transporteert het licht dat door de twee telescopen wordt opgevangen naar een optisch laboratorium in het centrale gebouw", zegt Dr. Mark Colavita van NASA's Jet Propulsion Laboratory (JPL), Pasadena, interferometersysteemarchitect en hoofdauteur van het artikel. "In het lab combineren en verwerken een bundelcombinator en infraroodcamera het verzamelde licht om de wetenschappelijke meting te doen."
Om deze metingen uit te voeren, past het optische systeem van de interferometer de lichtpaden aan tot een fractie van een golflengte van licht, en adaptieve optiek op de telescopen verwijdert de vervorming veroorzaakt door de atmosfeer van de aarde.
"Dit onderzoek vertegenwoordigt de eerste wetenschappelijke toepassing van een interferometer met telescopen die adaptieve optica gebruiken", zegt Dr. Peter Wizinowich, interferometerteamleider voor de W.M. Keck Observatory en co-auteur van de paper.
De ontwikkeling van de Keck-interferometer wordt beheerd door JPL voor NASA's Office of Space Science, Washington. JPL is een afdeling van het California Institute of Technology in Pasadena. De W.M. Keck Observatory wordt gefinancierd door Caltech, de University of California en NASA en wordt beheerd door de California Association for Research in Astronomy, Kamuela, Hawaii.
Oorspronkelijke bron: NASA News Release
