Pressmeddelande

ALMA:s mest detaljerade bild av en protoplanetär skiva

Bevis för planetbildning i en jordlik bana omkring en ung stjärna

31 mars 2016

Denna nya bild från Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) visar den mest detaljerade bilden någonsin av den planetbildande skivan omkring den närliggande solliknande stjärnan TW Hydrae. Den avslöjar ett intressant hål som befinner sig på samma avstånd från stjärnan som jorden befinner sig från solen, vilket kan betyda att ett ungt exemplar av vår hemplanet, eller möjligen en mer massiv superjord, håller på att bildas där.

Stjärnan TW Hydrae är ett populärt mål bland astronomer på grund av dess närhet till jorden (bara cirka 175 ljusår bort) och faktumet att det är en ung stjärna (cirka 10 miljoner år gammal). Från jorden ser vi skivan rakt ovanifrån. Detta ger astronomer en ovanlig bild av hela den protoplanetära skivan omkring stjärnan och som inte är snedvriden.

Sean Andrews från Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics i Cambridge, Massachusetts i USA, är förstaförfattare till studien som idag publicerades i Astrophysical Journal Letters.

– Tidigare studier med radioteleskop samt optiska teleskop bekräftar att TW Hydrae har en framträdande skiva med karaktärsdrag som starkt tyder på att planeter börjar bildas. De nya bilderna från ALMA visar skivan i oöverträffad detalj, vilket avslöjar en serie av stoftiga och ljusa koncentriska ringar samt mörka hål, och även spännande detaljer som kan peka på att en planet i en jordliknande bana håller på att bildas där.

Andra framträdande hål i skivan som syns i den nya bilden befinner sig tre miljarder och sex miljarder kilometer från den centrala stjärnan, som liknar de genomsnittliga avstånden från solen som Uranus och Pluto har i vårt solsystem. Även dessa är troligen resultatet av partiklar som ansamlats och bildat planeter, som i sin tur sedan rensat gas och stoft längs med sin bana och drivit det kvarvarande materialet i väldefinierade band.

För de nya observationerna av TW Hydrae har astronomer avbildat de svaga radiovågor som skickas ut från millimeterstora dammpartiklar i skivan, vilket avslöjar detaljer i storleksordningen av avståndet mellan jorden och solen (cirka 150 miljoner kilometer). Dessa detaljerade observationer var möjliga tack vare ALMA:s högupplösta långa baslinjekonfiguration. När ALMA:s antenner befinner sig på de största avstånden, upp till 15 kilometer, kan teleskopet fånga mer detaljer.

– Detta är den högsta rumsliga upplösning som ALMA någonsin fångat av en protoplanetär skiva, och den kommer inte vara lätt att slå i framtiden, kommenterar Sean Andrews [1].

– TW Hydrae är väldigt speciell. Det är den närmaste kända protoplanetära skivan från jorden och det kan vara så att den efterliknar solsystemet som det kan ha sett ut för cirka 10 miljoner år sedan, tillägger medförfattaren David Wilner, också från Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics.

Tidigare ALMA observationer av ett annat system, HL Tauri, visar att även yngre protoplanetära skivor – bara 1 miljon år gamla – kan visa tydliga tecken på planetbildning. Genom att studera den äldre skivan omkring TW Hydrae hoppas astronomer att bättre kunna förstå hur vår egen planet utvecklats och utsikterna för liknande systemet i hela Vintergatan.

Astronomerna vill nu reda ut hur vanliga denna typ av karaktärsdrag är i skivor omkring andra unga stjärnor och hur de kan förändras med tiden och omgivningen.

Noter

[1] Vinkelupplösningen i bilden av HL Tauri liknar den i de nya observationerna, men eftersom TW Hydrae befinner sig närmare jorden är mer detaljer synliga.

Mer information

Forskningsresultaten presenteras i en artikel med titeln "Ringed Substructure and a Gap at 1 AU in the Nearest Protoplanetary Disk", av S.M. Andrews m. fl., och publiceras i tidsskriften Astrophysical Journal Letters.

Forskarlaget består av Sean M. Andrews (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, Cambridge, Massachusetts, USA), David J. Wilner (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, Cambridge, Massachusetts, USA) , Zhaohuan Zhu (Princeton University, Princeton, New Jersey, USA), Tilman Birnstiel (Max-Planck-Institut für Astronomie, Heidelberg, Tyskland), John M. Carpenter (Joint ALMA Observatory, Santiago, Chile), Laura M. Peréz (Max-Planck-Institut für Radioastronomie, Bonn, Tyskland), Xue-Ning Bai (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, Cambridge, Massachusetts, USA), Karin I. Öberg (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, Cambridge, Massachusetts, USA), A. Meredith Hughes (Wesleyan University, Van Vleck Observatory, Middletown, USA), Andrea Isella (Rice University, Houston, Texas, USA) och Luca Ricci (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, Cambridge, Massachusetts, USA).

ALMA är en internationell anläggning för astronomi och är ett samarbete mellan ESO, National Science Foundation i USA och Nationella instituten för naturvetenskap (NINS) i Japan i samverkan med Chile. ALMA stöds av ESO åt dess medlemsländer, av NSF i samarbete med Kanadas National Research Council (NRC) och Taiwans Nationella vetenskapsråd (NSC) samt av NINS i samarbete med Academia Sinica (AS) i Taiwan och Koreas Institut för astronomi och rymdforskning (KASI).

Byggandet och drivandet av ALMA leds av ESO av dess medlemsstater; av National Radio Astronomy Observatory (NRAO), som förvaltas av Associated Universities, Inc. (AUI), på uppdrag av Nordamerika; och av National Astronomical Observatory of Japan (NAOJ) på uppdrag av Östasien. Joint ALMA Observatory (JAO) bidrar med enhetlig ledning och styrning av byggandet, driftsättning och drift av ALMA.

ESO, Europeiska sydobservatoriet, är Europas främsta samarbetsorgan för astronomisk forskning och världens mest produktiva astronomiska observatorium. Det stöds av 16 länder: Belgien, Brasilien, Danmark, Finland, Frankrike, Italien, Nederländerna, Polen, Portugal, Schweiz, Spanien, Storbritannien, Sverige, Tjeckien, Tyskland och Österrike. ESO:s ambitiösa verksamhet rör design, konstruktion och drift av avancerade markbaserade forskningsanläggningar som gör det möjligt för astronomer att göra banbrytande vetenskapliga upptäckter. ESO spelar dessutom en ledande roll i att främja och organisera samarbeten inom astronomisk forskning. ESO driver tre unika observationsplatser i Chile: La Silla, Paranal och Chajnantor. Vid Paranal finns Very Large Telescope, världens mest avancerade observatorium för synligt ljus, och två kartläggningsteleskop. VISTA arbetar i infrarött ljus och är världens största kartläggningsteleskop och VST (VLT Survey Telescope) är det största teleskopet som konstruerats enbart för att kartlägga himlavalvet i synligt ljus. ESO är en huvudpartner i ALMA, världens hittills största astronomiska projekt. Och på Cerro Armazones, nära Paranal, bygger ESO det europeiska extremt stora 39-metersteleskopet för synligt och infrarött ljus, E-ELT. Det kommer att bli ”världens största öga mot himlen”.

Länkar

• Forskningsartikeln

• Bilder på ALMA

• Andra pressmeddelanden med resultat från ALMA

Kontakter

Sean M. Andrews
Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics
Cambridge, Massachusetts, USA
E-post: sandrews@cfa.harvard.edu

Charles Blue
NRAO Public Information Officer
Tel: +1 434 296-0314
E-post: cblue@nrao.edu

Richard Hook
ESO Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Tel: +49 89 3200 6655
Mobil: +49 151 1537 3591
E-post: rhook@eso.org

Johan Warell (press contact Sverige)
ESO Science Outreach Network
Skurup, Sverige
Tel: +46-706-494731
Email: eson-sweden@eso.org

Connect with ESO on social media

Detta är den översatta versionen av ESO:s pressmeddelande eso1611 som har tagits fram inom ESON, ett nätverk av medarbetare i ESO:s medlemsländer. ESON-representanterna fungerar som lokala kontaktpersoner för media i samband med ESO:s pressmeddelanden och andra händelser. ESON:s kontaktperson i Sverige är Johan Warell.