Billedkredit: Harvard CfA
Hvor gammel er for gammel? Pro fodboldspillere har en tendens til at nå toppen i slutningen af 20'erne, og få fortsætter deres karriere ud over 35 år. For unge stjerner er højdepunktalderen for planetdannelse omkring 1 til 3 millioner år. Ved 10 millioner år gamle er deres ressourcer opbrugt, og de trækker sig tilbage til et liv i den stjernernes "hovedsekvens."
Ved hjælp af teleskoper på jorden og i rummet studerer et team af astronomer ledet af Lee W. Hartmann og Aurora Sicilia-Aguilar (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics) sollignende stjerner i deres aftagende formative år inden for klynger ældre end tidligere udforsket . De forsøger at forfine vores forståelse af planetdannelse ved at studere støvede protoplanetære diske omkring sådanne stjerner. Deres resultater, der blev præsenteret i dag på det 204. møde i American Astronomical Society i Denver, Colorado, definerer bedre det tidsrum, i hvilket planeter måske dannes.
”Mens planeterne, der muligvis dannes, ikke kan detekteres direkte,” sagde Sicilia-Aguilar, ”kan vi se ændringer i de omkringliggende, støvede tiltrækningsskiver forårsaget, da planeterne fejer op og akkumulerer masse.”
”Dataene har også vist dramatiske forskelle mellem stjerner på 3 og 10 millioner år: de yngre stjerner har ofte støvede diske, der er i stand til at danne planeter, mens sådanne diske i det væsentlige er fraværende i den ældre befolkning,” fortsatte hun.
Holdet brugte data fra Smithsonian Institutionens Whipple Observatory-teleskoper, WIYN-teleskopet ved Kitt Peak National Observatory og fra Spitzer-rumteleskopet (det sidstnævnte stilles til rådighed som en del af det garanterede tidsprogram for det infrarøde array-kamera PI Giovanni Fazio), for at stille disse fund.
”Vi forsøger at forstå udviklingen af protoplanetære diske omkring stjerner, der ikke er forskellige fra Solen,” sagde teamleder Lee W. Hartmann. ”Mange stjerner på omkring 1 million år gamle har diske, men med 10 millioner år har næsten ingen diske. Vi forsøger at finde stjerner i en mellemtid og "fange dem i handlingen med at danne planeter."
Cirkumstellar-støvskiver omslutter unge stjerner, og astronomer forstår, at dette er et almindeligt træk ved stjernernes udvikling og mulige dannelse af planetarisk system. De oprindelige protoplanetære skiver indeholder den gas og støv, der giver råmaterialerne til dannelse af senere planetariske systemer.
”Efter at stjerner danner planeter på deres diske og rydder det meste af materialet - enten ved akkretion til stjernen, kan akkretion på planeter eller udsprøjtning forblive små mængder støv i såkaldte” affaldsskiver. ”Det meste eller alt dette affaldsstøv menes at være kontinuerligt genereret ved kollision af små kroppe, ligesom stjernetegn i vores solsystem, ”sagde Hartmann.
Holdet præsenterer den første identifikation af stjerner med lav masse i de unge klynger Trumpler 37 og NGC 7160. (Disse klynger er løse foreninger af stjerner, der er dannet sammen i den forholdsvis nylige fortid.) “Klyngemedlemmene bekræfter aldersestimaterne på 1 til 5 millioner år for Tr37 og 10 millioner år for NGC 7160, ”sagde Sicilia-Aguilar.
”Vi finder aktiv optagelse i nogle af stjernerne i Tr37. Den gennemsnitlige akkretionsgrad svarer til at opsuge 10 Jupiter-masser på en million år, ”sagde Sicilia-Aguilar. ”Dette er i overensstemmelse med modeller for viskøs diskudvikling.”
”Til sammenligning har vi hidtil ikke registreret nogen tegn på aktiv akkretion i den ældre klynge NGC 7160, hvilket antyder, at diskretilslutning ophører inden for 10 millioner år. Dette falder sandsynligvis sammen med den store fase af dannelse af kæmpe planeter. ”
Trumpler 37 er af mere umiddelbar interesse, sagde Hartmann, fordi vi håber at finde stjerner med Jupiter-planeter, der stadig henter materiale fra diskene, så diske ikke er helt ryddet endnu. Der kan dog være nogle få objekter i den 10 millioner år gamle klynge NGC 7160, der også stadig udgør deres gigantiske planeter. Ikke alle diske udvikler sig med samme hastighed.
”Således forventer vi i sidste ende at finde ud af mere om hyppigheden af affaldsskiver og den hastighed, hvormed støvet i sådanne diske fjernes ved at studere den 10 millioner år gamle klynge NGC 7160 og sammenligne det med Trumpler 37,” sagde Hartmann.
Foruden Sicilia-Aguilar og Hartmann inkluderer teammedlemmer Cesar Briceno (Centro de Investigaciones de Astronomia), James Muzerolle (University of Arizona) og Nuria Calvet (Smithsonian Astrophysical Observatory). Dette arbejde blev understøttet af NASA-bevillingen NAG5-9670.
Hovedkvarter i Cambridge, Mass., Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) er et fælles samarbejde mellem Smithsonian Astrophysical Observatory og Harvard College Observatory. CfA-forskere, der er organiseret i seks forskningsafdelinger, studerer universets oprindelse, udvikling og ultimative skæbne.
Original kilde: Harvard CfA News Release
