Pressemeddelelse

Sådan dannes planeter - ifølge ALMA

6. november 2014

Det har aldrig før været muligt at se så fine detaljer i en skive hvor der sker planetdannelse. Men det kan vi nu, med ALMA, Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, som har observeret forholdene omkring den unge stjerne HL Tauri i stjernebilledet Tyren. ALMA er nu næsten færdigopstillet, og det betyder, at vi får mere og mere skarpe og fine detaljer at se i submillimeter bølgelængdeområdet. I det aktuelle tilfælde her, kan vi komme meget længere hen imod at forstå hvordan skiver omkring unge stjerner dannes, og dermed også forstå hvordan planeter dannes.

For at prøve ALMA i den seneste og indtil nu stærkeste konfiguration, pegede forskerne antennerne imod HL Tauri. Det er en ung stjerne, 450 lysår borte, omgivet af en støvholdig skive [1]. Billedet, som kom ud af det, oversteg alle forventninger. Der er helt uventet fine detaljer synlige i skiven - som er hvad der er blevet til overs ved selve stjernedannelsen. Der er helt klart tegn på, at der er flere nye planeter under dannelse i skiven.

På billedet ses en serie klare koncentriske ringe og lange buer uden stof[2].

"Det, vi ser her er næsten helt sikkert resultatet af, at nye planetlignende legemer er under dannelse i skiven. Det overrasker os, fordi så unge stjerner ikke forventes at have større legemer, som kan sætte en sådan proces i gang, " siger Stuartt Corder, som er ALMA Deputy Director.

"Vi var helt forbløffede over detaljerigdommen, da vi så billedet første gang. Vi var målløse. HL Tauri er kun en million år gammel, og alligevel ser det ud til, at skiven er fuld af nydannede planeter. Alene dette billede er nok til at vi må ændre teorierne for planetdannelse" forklarede Catherine Vlahakis, som er ALMA Deputy Program Scientist og Lead Program Scientist for  ALMA Long Baseline Campaign.

Skiven omkring HL Tauri ser ud til at være meget mere udviklet, end man kunne vente ud fra systemets alder. ALMAbilledet antyder den proces, som styrer planetdannelse måske er hurtigere end vi hidtil har troet.

Det er kun med ALMAs meget lange basislinier, man kan opnå så høj en opløsning, og dermed får astronomerne informationer, som ikke kan hentes nogen andre steder - ikke en gang med Hubble Rumteleskopet. "Det har krævet en hidtil uset grad af koordinering imellem vores eksperthold af teknikere og videnskabsfolk at klare problemerne med logistik og infrastruktur for antenner, som er anbragt så langt fra hinanden," siger ALMAs direktør Pierre Cox. "De lange basislinier er opfyldelsen af et af de vigtigste mål med ALMA, og det er en imponerende tekniske, videnskabelig og ingeniørmæssig bedrift."

Unge stjerner som HL Tauri dannes i skyer af gasarter og fint støv, i områder, som er klappet sammen til klumper på grund af tyngdekraften. I midten af klumperne bliver temperaturen og trykket meget stort, og derfor begynder klumpen til slut at lyse - en stjerne er dannet. Omkring den unge stjerne er der stadig en sky af tiloversblevet gas og støv, og den sky samler sig over tid til en skive - en såkaldt protoplanetarisk skive.

Støvpartiklerne i skiven klister sammen på grund af kollisioner, og efterhånden vokser de til at være på størrelse med sandskorn eller småsten. Senere kan både asteroider, kometkerner og planeter dannes i skiven. Unge planeter vil forstyrre mønstrene i skiven, og vil danne ringe, gab og huller, netom som de det, vi ser i det nye billede fra ALMA[3].

Ved at undersøge disse protoplanetare skiver kan vi begynde at forstå hvordan Jorden blev dannet i Solsystemet. De første stadier i planetdannelsen omkring HL Tauri kan vise os, hvordan der har set ud i vores eget planetsystem for mere end 4 milliarder år siden.

"Det meste af, hvad vi ved idag om planetdannelse er teori. Indtil nu har vi kun set billeder med denne detaljerigdom fra computersimuleringer og tegnere. Billedet her fra HL Tauri viser hvad ALMA klare sin nye opstilling, og det er begyndelsen på en helt ny æra i vores udforskning af Universet," siger Tim de Zeeuw, som er ESOs generaldirektør.

Noter

[1] Siden september 2014 har ALMA været opstillet med den længste basislinie indtil nu, hvor antennernes største afstand er 15 kilometer. Denne del af forsøget fortsætter indtil december 2014. Basislinien er afstanden imellem to af antennerne i anlægget - i dette tilfælde de fjerneste. Til sammenligning har andre anlæg, som kan observere i millimeterbølgelængdeområdet basislinier på højest et par kilometer. ALMAs største mulige basislinie er 16 kilometer. I fremtiden vil observationer ved endnu kortere bølgelængder give endnu skarpere billeder.

[2] De mindste strukturer, vi kan se er kun fem gange afstanden imellem Jorden og Solen. Det svarer til en vinkelopløsning på omkring 35 millibueskunder - og det er bedre end hvad man normalt kan se med ESAs og NASAs Hubble Rumteleskop.

[3] I synligt lys er HL Tauri skjult bag en tæt sky af støv og gas. ALMA observerer i meget længere bølgelængder end det synlige lys, og det gør det muligt at studere, hvad der sker helt inde i midten af denne sky.

Mere information

ALMA, Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, er et internationalt astronomisk observatorium, hvor Europa, Nordamerika og Østasien samarbejder med Chile. ALMAs europæiske del finansieres af ESO (Det europæiske sydobservatorium), I Nordamerika er det USAs National Science Foundation i samarbejde med Canadas National Research Council og National Science Council i Taiwan, og i Østasien er det National Institutes of Natural Sciences, Japan og Academia Sinica, Taiwan, som betaler. Opbygningen og driften af ALMA varetages i Europa af ESO, i USA af National Radio Astronomy Observatory og i Østasien af National Astronomical Observatory of Japan. Organisationen Joint ALMA Observatory, JAO står for den fælles ledelse og styring af konstruktion og drift af ALMA.

ESO er den fremmeste fællesnationale astronomiorganisation i Europa, og verdens langt mest produktive jordbaserede astronomiske observatorium. 15 lande er med i ESO: Belgien, Brazilien, Danmark, Finland, Frankrig, Italien, Nederlandene, Portugal, Spanien, Sverige, Schweiz, Storbritannien, Tjekkiet, Tyskland og Østrig. ESO har et ambitiøst program, som gør det muligt for astronomer at gøre vigtige videnskabelige opdagelser. Programmet har focus på design, konstruktion og drift af stærke jordbaserede observatorier. Desuden har ESO en ledende rolle i formidling og organisering af samarbejde omkring astronomisk forskning. ESO driver tre enestående observatorier i verdensklasse i Chile: La Silla, Paranal og Chajnantor. På Paranal driver ESO VLT, Very Large Telescope, som er verdens mest avancerede observatorium for synligt lys, samt to oversigtsteleskoper. VISTA, som observerer i infrarødt, er verdens største oversigtsteleskop, og VLT Survey Teleskopet er det største teleskop bygget til at overvåge himlen i synligt lys. ESO er Europas partner i ALMA, som er det største eksisterende astronomiprojekt. For tiden planlægges E-ELT, et 39 m optisk og nærinfrarødt teleskop, som bliver "verdens største himmeløje".

Links

• Mere om ALMA
• Billeder af ALMA
• Video af ALMA
• ALMA brochure
• Filmen om ALMA — In Search of our Cosmic Origins
• Fotobogen om ALMA: In Search of our Cosmic Origins – The Construction of the Atacama Large Millimeter/submillimeter Array
• Flere pressemeddelelser med ALMA data
• Katalog over stjerner med skiver

Kontakter

Catherine Vlahakis
Joint ALMA Observatory
Santiago, Chile
Tel: +56 9 75515736
Email: cvlahaki@alma.cl

Valeria Foncea Rubens
Joint ALMA Observatory
Santiago, Chile
Tel: +56 2 24676258
Email: vfoncea@alma.cl

Richard Hook
ESO education and Public Outreach Department
Garching bei München, Germany
Tel: +49 89 3200 6655
Mobil: +49 151 1537 3591
Email: rhook@eso.org

Ole J. Knudsen (press contact Danmark)
ESO Science Outreach Network and Aarhus Space Centre, Aarhus Universitet
Aarhus, Danmark
Tel: +45 8715 5597
Email: eson-denmark@eso.org

Connect with ESO on social media

Dette er en oversættelse af ESO pressemeddelelse eso1436 lavet af ESON - et netværk af personer i ESOs medlemslande, der er kontaktpunkter for medierne i forbindelse med ESO nyheder, pressemeddelelser mm.