Met behulp van een nieuwe techniek met een nabij-infraroodspectrograaf bevestigd aan ESO's Very Large Telescope, hebben astronomen planeetvormende schijven rond jonge zonachtige sterren in onovertroffen details kunnen bestuderen, waarbij ze de beweging en verdeling van het gas in de binnenste delen duidelijk onthulden. van de schijf. Astronomen gebruikten een techniek die bekend staat als ‘spectro-astrometrische beeldvorming’ om hen een kijkje te geven in de binnenste regionen van de schijven waar zich aardachtige planeten kunnen vormen. Ze waren niet alleen in staat om afstanden zo klein als een tiende van de afstand aarde-zon te meten, maar ook om de snelheid van het gas te meten. 'Dit is alsof je 4,6 miljard jaar terug in de tijd gaat om te kijken hoe de planeten van ons eigen zonnestelsel zijn gevormd', zegt Klaus Pontoppidan van Caltech, die het onderzoek leidde.
Pontoppidan en collega's hebben drie jonge analogen van onze zon geanalyseerd die elk zijn omgeven door een schijf van gas en stof waaruit planeten zouden kunnen ontstaan. Deze drie schijven zijn slechts een paar miljoen jaar oud en stonden erom bekend openingen of gaten te bevatten, wat duidt op gebieden waar het stof is opgeruimd en de mogelijke aanwezigheid van jonge planeten. Elk van de schijven verschilt echter erg van elkaar en zal waarschijnlijk resulteren in zeer verschillende planetaire systemen. 'De natuur herhaalt zich beslist niet graag', zei Pontoppidan.
Voor een van de sterren, SR 21, heeft een enorme gigantische planeet die op minder dan 3,5 keer de afstand tussen de aarde en de zon draait, een opening in de schijf gecreëerd, terwijl voor de tweede ster, HD 135344B, een mogelijke planeet in een baan zou kunnen zijn op 10 tot 20 keer de afstand aarde-zon. Waarnemingen van de schijf rond de derde ster, TW Hydrae, kunnen wijzen op de aanwezigheid van een of twee planeten.
De nieuwe resultaten bevestigen niet alleen dat gas aanwezig is in de gaten in het stof, maar stellen astronomen ook in staat om te meten hoe het gas in de schijf wordt verdeeld en hoe de schijf is gericht. In gebieden waar het stof lijkt te zijn opgeruimd, is moleculair gas nog steeds erg aanwezig. Dit kan ofwel betekenen dat het stof samengeklonterd is om planetaire embryo's te vormen, of dat er al een planeet is gevormd die bezig is het gas in de schijf te zuiveren.
CRIRES, de nabij-infraroodspectrograaf die aan ESO's Very Large Telescope is bevestigd, wordt vanuit de telescoop gevoed via een adaptieve optische module die het vervagende effect van de atmosfeer corrigeert en zo een zeer smalle spleet met een hoge spectrale spreiding mogelijk maakt: de spleetbreedte is 0,2 boogseconde en de spectrale resolutie is 100 000. Met spectro-astrometrie wordt een ultieme ruimtelijke resolutie van beter dan 1 milli-boogseconde bereikt.
"Door de specifieke configuratie van het instrument en het gebruik van adaptieve optica kunnen astronomen met deze techniek op een zeer gebruiksvriendelijke manier observaties uitvoeren: als gevolg hiervan kunnen spectro-astrometrische beeldvorming met CRIRES nu routinematig worden uitgevoerd", zegt het teamlid Alain Smette, van ESO.
Bron: ESO-persbericht
