Twee van NASA's grote observatoria, de Spitzer-ruimtetelescoop en de Hubble-ruimtetelescoop, hebben astronomen een ongekende blik gegeven op stoffig planetair puin rond sterren zo groot als onze zon.
Spitzer heeft voor het eerst stoffige schijven ontdekt rond volwassen, zonachtige sterren waarvan bekend is dat ze planeten hebben. Hubble legde het meest gedetailleerde beeld ooit vast van een helderdere schijf die een veel jongere zonachtige ster omcirkelt. De bevindingen bieden 'snapshots' van het proces waardoor ons eigen zonnestelsel is geëvolueerd, van het stoffige en chaotische begin tot de meer vaste toestand van vandaag.
'Jonge sterren hebben enorme reservoirs van bouwmaterialen voor de planeet, terwijl oudere sterren alleen nog maar puinhopen over hebben. Hubble zag de reservoirs en Spitzer, het puin, "zei Dr. Charles Beichman van NASA's Jet Propulsion Laboratory (JPL), Pasadena, Californië. Hij is de hoofdauteur van de Spitzer-studie. "Dit laat zien hoe de twee telescopen elkaar aanvullen", voegde hij eraan toe.
De door Hubble waargenomen jonge ster is 50 tot 250 miljoen jaar oud. Dit is oud genoeg om theoretisch gasplaneten te hebben, maar jong genoeg om rotsachtige planeten zoals de aarde nog te vormen. De zes oudere door Spitzer bestudeerde sterren zijn gemiddeld 4 miljard jaar oud, bijna even oud als de zon. Het is bekend dat ze gasplaneten hebben en rotsachtige planeten kunnen ook aanwezig zijn. Voorafgaand aan de bevindingen waren ringen van planetair puin of "puinschijven" rond sterren zo groot als de zon zelden waargenomen, omdat ze zwakker en moeilijker te zien zijn dan die rond zwaardere sterren.
"Het nieuwe Hubble-beeld geeft ons tot nu toe de beste weergave van gereflecteerd licht van een schijf rond een ster in de massa van de zon", zegt hoofdauteur van Hubble, Dr. David Ardila van de Johns Hopkins University, Baltimore. 'Het laat in feite een van de mogelijke verleden van ons eigen zonnestelsel zien', zei hij.
Vuilschijven rond oudere sterren van dezelfde grootte en leeftijd als onze zon, inclusief die met bekende planeten, zijn nog moeilijker te detecteren. Deze schijven zijn 10 tot 100 keer dunner dan die rond jonge sterren. De zeer gevoelige infrarooddetectoren van Spitzer konden voor het eerst hun warme gloed voelen.
'Spitzer heeft de eerste directe link tussen planeten en schijven tot stand gebracht', zei Beichman. 'Nu kunnen we de relatie tussen de twee bestuderen.' Deze onderzoeken zullen toekomstige missies op planeetjacht, waaronder NASA's Terrestrial Planet Finder en de Space Interferometry Mission, helpen voorspellen welke sterren planeten hebben. Het vinden en bestuderen van planeten rond andere sterren is een hoofddoel van NASA's verkenningsmissie.
Rotsachtige planeten ontstaan uit grote stofwolken die jonge sterren omhullen. Stofdeeltjes botsen en plakken aan elkaar, totdat er uiteindelijk een planeet ontstaat. Soms crashen de opeenhopende lichamen samen en vallen uiteen. Vuil van deze botsingen verzamelt zich in gigantische donutvormige schijven, waarvan de centra kunnen worden uitgehouwen door planeten. Na verloop van tijd vervagen de schijven en is er alleen een kleinere, stabiele puinschijf over, zoals de met komeet gevulde Kuipergordel in ons eigen zonnestelsel.
De door Hubble afgebeelde puinschijf omgeeft de zonachtige ster genaamd HD 107146, 88 lichtjaar verwijderd. John Krist, een JPL-astronoom, gebruikte ook Hubble om een andere schijf rond een kleinere ster vast te leggen, een rode dwerg genaamd AU Microscopii, 32 lichtjaar verwijderd en slechts 12 miljoen jaar oud. De Hubble-weergave onthult een opening in de schijf, waar planeten mogelijk stof hebben opgeveegd en een pad hebben vrijgemaakt. De schijf rond HD 107146 heeft ook een binnenopening.
Beichman en zijn collega's van JPL en de Universiteit van Arizona, Tucson, gebruikten Spitzer om 26 oudere zonachtige sterren met bekende planeten te scannen, en vonden er zes met Kuiper Belt-achtige puinschijven. De sterren variëren van 50 tot 160 lichtjaar afstand. Hun schijven zijn ongeveer 100 keer zwakker dan die onlangs door Hubble zijn afgebeeld en ongeveer 100 keer helderder dan de puinschijf rond de zon. Deze schijven worden ook onderbroken door gaten in het midden.
Beide Hubble-opnamen zijn gemaakt met de geavanceerde camera voor enquêtes. Ze zullen worden gepubliceerd in het Astronomical Journal en de Astrophysical Journal Letters. De Spitzer-waarnemingen zijn afkomstig van de multiband-fotometer en zullen verschijnen in het Astrophysical Journal.
Het Space Telescope Science Institute (STScI) wordt beheerd door de Association of Universities for Research in Astronomy, Inc. (AURA), voor NASA, onder contract bij het Goddard Space Flight Center, Greenbelt, MD. De Hubble-ruimtetelescoop is een project van internationale samenwerking tussen NASA en de European Space Agency (ESA).
Oorspronkelijke bron: Hubble News Release
