En illustration, der sammenligner størrelsen på en gargantuansk stjerne og dens støvede disk med vores solsystem. Billedkredit: NASA / JPL Klik for større billede
NASAs Spitzer-rumteleskop har identificeret to enorme "hypergiante" stjerner, der er cirkuleret af monstrøse diske af hvad der kan være planetdannende støv. Resultaterne overraskede astronomer, fordi stjerner så store som disse blev antaget at være uundværlige for planeter.
”Disse ekstremt massive stjerner er enormt varme og lyse og har meget stærk vind, hvilket gør jobbet med at bygge planeter vanskeligt,” sagde Joel Kastner fra Rochester Institute of Technology i New York. ”Vores data antyder, at den plandannende proces kan være hårdere end tidligere antaget, og forekomme omkring selv de mest massive stjerner, som naturen producerer.”
Kastner er den første forfatter af et artikel, der beskriver forskningen i 10. februar-udgaven af Astrophysical Journal Letters.
Støvede diske omkring stjerner menes at være skiltning til nuværende eller fremtidige planetariske systemer. Vores egen sol kredses af en tynd disk med planetarisk affald, kaldet Kuiper Belt, som inkluderer støv, kometer og større kroppe, der ligner Pluto.
Sidste år rapporterede astronomer, der brugte Spitzer, at de fandt en støvskive omkring en miniatyrstjerne eller en brun dværg med kun otte tusindedele af solens masse (http://www.spitzer.caltech.edu/Media/happenings/20051129/ ). Disker er også blevet set før omkring stjerner fem gange mere massive end solen.
De nye Spitzer-resultater udvider antallet af stjerner, som sportsdiskene indeholder, så de inkluderer ”ekstra store”. Det infrarøde teleskop detekterede enorme mængder støv omkring to positivt fyldige stjerner, R 66 og R 126, beliggende i Mælkevejens nærmeste nabogalakse, den store magellanske sky. Disse brændende varme stjerner kaldes hypergiants og er aldrende efterkommere af den mest massive klasse af stjerner, kaldet ”O” -stjerner. De er henholdsvis 30 og 70 gange solens masse. Hvis en hypergiant var placeret ved solens position i vores solsystem, ville alle de indre planeter, inklusive Jorden, passe komfortabelt inden for dens omkreds.
Astronomer estimerer, at stjernernes diske også er oppustet og spreder sig helt ud til en bane, der er omkring 60 gange fjernere end Plutos rundt om solen. Diskerne er sandsynligvis fyldt med cirka ti gange så meget masse, som der findes i Kuiper Belt. Kastner og hans kolleger siger, at disse støvede strukturer muligvis repræsenterer de første eller sidste trin i den planetdannende proces. Hvis sidstnævnte, så kan diskene betragtes som forstørrede versioner af vores Kuiper Belt.
”Disse diske kan være velbefolket med kometer og andre større organer, der kaldes planetesimals,” sagde Kastner. "De kan blive betragtet som Kuiper Belts på steroider."
Spitzer opdagede diskene under en undersøgelse af 60 lyse stjerner, der antages at være indpakket i sfæriske kokoner af støv. Ifølge Kastner stak R 66 og R 126 "ud som ømme tommelfinger", fordi deres lette underskrifter eller spektre indikerede tilstedeværelsen af fladskiver. Han og hans team mener, at disse diske hvirvel rundt om de hypergiante stjerner, men de siger, at det er muligt, at gigantiske diske kredser usete, lidt mindre ledsagerstjerner.
En tæt undersøgelse af støvet, der udgør skiverne, afslørede tilstedeværelsen af sandlignende planetariske byggesten, der kaldes silikater. Desuden viste disken omkring R 66 tegn på støvklumpning i form af silikatkrystaller og større støvkorn. En sådan sammenklumpning kan være et vigtigt trin i konstruktionen af planeter.
Stjerner så massive som R 66 og R 126 lever ikke meget længe. De brænder igennem alt deres nukleare brændstof på kun et par millioner år og går ud med et smell i fyrige eksplosioner kaldet supernovaer. Deres korte levetid spænder ikke meget tid til planeter eller liv at udvikle sig. Eventuelle planeter, der måtte beskære, ville sandsynligvis blive ødelagt, når stjernerne sprænger fra hinanden.
”Vi ved ikke, om planeter som dem i vores solsystem er i stand til at danne sig i det meget energiske, dynamiske miljø af disse massive stjerner, men hvis de kunne, ville deres eksistens være en kort og spændende,” sagde Charles Beichman, en astronom ved NASAs Jet Propulsion Laboratory og California Institute of Technology, begge i Pasadena.
Andre forfattere af dette arbejde inkluderer Catherine L. Buchanan fra Rochester Institute of Technology og B. Sargent og W. J. Forrest fra University of Rochester, N.Y.
Jet Propulsion Laboratory administrerer Spitzer-rumteleskopmissionen for NASAs Science Mission Directorate, Washington. Videnskabsoperationer udføres i Spitzer Science Center i Caltech. JPL er en afdeling af Caltech. Spitzers infrarøde spektrograf, der gjorde de nye observationer, blev bygget af Cornell University, Ithaca, N.Y. Dens udvikling blev ledet af Jim Houck fra Cornell.
Et kunstnerkoncept af en hypergiant og disken, plus yderligere grafik og information, er tilgængelig på http://www.spitzer.caltech.edu/spitzer.
Original kilde: NASA News Release
