Billedkredit: NASA
Astronomer har direkte observeret en varm skive af støv og gas omkring en protostar ved hjælp af tvilling W.M. Dette er den første offentliggjorte videnskabsobservation ved hjælp af en teknologi kaldet interferometri, som kombinerer lyset fra flere teleskoper for at fungere som et større observatorium - de tvungne 10-meters Keck-teleskoper fungerer som et virtuelt 85 meter-teleskop. Observationen var af GD Tau, et T-Tauri-objekt, der er så ung, at dens midtstjerne ikke er begyndt at brænde brint; det er omgivet af en disk med støv og gas, der kunne danne planeter.
Astronomer har observeret en ung stjerne, der er ringet af en hvirvlende skive, der muligvis kan spinde planeter fra, og markere den første offentliggjorte videnskabsobservation ved hjælp af to sammenkoblede 10 meter (33 fod) teleskoper på Hawaii.
De sammenkoblede teleskoper ved W.M. Keck-observatoriet på Mauna Kea, kendt som Keck-interferometer, udgør verdens største optiske teleskopsystem. Observationen blev foretaget af GD Tau, en ung stjerne, der endnu ikke er begyndt at brænde brint i sin kerne. Sådanne stjerner kaldes T-Tauri-objekter. Observationer af GD Tau blev foretaget den 23. oktober 2002 og den 13. februar 2003, og konklusionerne vil fremgå i en kommende udgave af Astrophysical Journal Letters.
”Vi prøver at måle størrelsen på det varme materiale i støvskiven omkring DG Tau, hvor planeter måske dannes,” sagde Dr. Rachel Akeson, leder af studieteamet og en astronom ved Michelson Science Center på Californien Institut for teknologi i Pasadena. "Undersøgelser som dette lærer os mere om, hvordan stjerner dannes, enten alene eller i par, og hvordan planeter til sidst dannes på diske omkring stjerner."
Observationer af Keck-interferometer afslørede et mellemrum på 18 millioner miles mellem DG Tau og dets kredsende støvskive. Akeson bemærker, at af de ekstra-solplaneter - planeter, der kredser om andre stjerner -, der er opdaget indtil videre, ligger omtrent en ud af fire inden for 10 millioner miles fra moderstjernen. Da planeter antages at dannes inden for en støvskive, har enten DG Taus diske et større hul end normalt, eller de tætte planeter dannes længere fra stjernen og migrerer indad.
Siden 1995 har astronomer opdaget mere end 100 ekstrasolplaneter, mange betragtet som for store og tæt på deres varme forældre til at opretholde liv. Ved at måle støvmængden omkring andre stjerner, hvor planeter kan danne sig, baner Keck interferometer vejen for NASA's Terrestrial Planet Finder-mission. Terrestrial Planet Finder vil se efter mindre, jordlignende planeter, der muligvis kan rumme liv. Keck-interferometer og Terrestrial Planet Finder er en del af NASAs Origins-program, der søger at besvare spørgsmålene: Hvor kom vi fra? Er vi alene?
”T-Tauri-objekter var blevet observeret med andre instrumenter, men kun de lyseste var detekterbare indtil nu,” sagde Akeson. "Med de større teleskoper og større følsomhed af Keck-interferometeret kan vi se på svagere T-Tauri-objekter, som denne."
Keck interferometer samler lysbølger med to teleskoper og kombinerer derefter bølgerne, så de interagerer, eller "forstyrrer" hinanden. Det er som at kaste en klippe i en sø og se på krusninger eller bølger og derefter kaste en anden klippe ind. Det andet bølgesæt støder enten mod det første sæt og ændrer dets mønster, eller begge sæt går sammen for at danne større, mere kraftfulde bølger. Med interferometri er ideen at kombinere lysbølger fra flere teleskoper for at simulere et meget større, mere kraftfuldt teleskop.
I sin evne til at løse fine detaljer svarer Keck-interferometeret til et 85 meter (279 fod) teleskop. ”Systemet transporterer det lys, der er samlet af de to teleskoper, til et optisk laboratorium beliggende i den centrale bygning,” sagde Dr. Mark Colavita fra NASAs Jet Propulsion Laboratory (JPL), Pasadena, interferometer-systemarkitekt og hovedforfatter af papiret. "I laboratoriet kombinerer og bearbejder en strålekombinator og infrarødt kamera det indsamlede lys for at foretage videnskabsmåling."
For at foretage disse målinger justerer interferometerets optiske system lysstierne til en brøkdel af en bølgelængde af lys, og adaptiv optik på teleskopene fjerner forvrængningen forårsaget af Jordens atmosfære.
”Denne undersøgelse repræsenterer den første videnskabelige anvendelse af et interferometer med teleskoper, der bruger adaptiv optik,” sagde Dr. Peter Wizinowich, interferometerteamleder for W.M. Keck Observatorium og medforfatter af papiret.
Udviklingen af Keck-interferometer styres af JPL for NASA's Office of Space Science, Washington. JPL er en afdeling af Californien Institut for Teknologi i Pasadena. W.M. Keck Observatory finansieres af Caltech, University of California og NASA og administreres af Californiens forening for forskning i astronomi, Kamuela, Hawaii.
Original kilde: NASA News Release
