Kunstnerens opfattelse af en mulig kollision omkring BD +20 307. Billedkredit: Gemini Observatory / Jon Lomberg. Klik for at forstørre
En relativt ung stjerne beliggende omkring 300 lysår væk forbedrer vores forståelse af dannelsen af jordlignende planeter i høj grad.
Stjernen, der går under det beskedne navn BD +20 307, er indhyllet af det støveste miljø nogensinde set så tæt på en sollignende stjerne godt efter dens dannelse. Det varme støv antages at være fra nylige kollisioner med stenede kroppe i afstande fra stjernen, der er sammenlignelig med jordens fra Solen. Resultaterne var baseret på observationer udført hos Gemini og W.M. Keck Observatories, og blev offentliggjort i den 21. juli-udgave af det britiske videnskabstidsskrift Nature.
Denne konstatering understøtter tanken om, at sammenlignelige kollisioner af klippekropper forekom tidligt i vores solsystemets dannelse for omkring 4,5 milliarder år siden. Derudover kunne dette arbejde føre til flere opdagelser af denne art, som kunne indikere, at klippeplaneterne og månerne i vores indre solsystem ikke er så sjældne, som nogle astronomer har mistanke om.
? Vi var heldige. Dette sæt observationer er som at finde den ordspråklige nål i høstakken ,? sagde Inseok Song, astronomen Gemini Observatory, der ledede det amerikanske forskningshold. ? Det støv, vi opdagede, er nøjagtigt, hvad vi ville forvente af kollisioner med stenede asteroider eller endda genstande i planetstørrelse, og for at finde dette støv så tæt på en stjerne som vores sol, støder betydningen op. Jeg kan dog ikke undgå at tro, at astronomer nu vil finde flere gennemsnitlige stjerner, hvor kollisioner som disse er sket. ”
I årevis har astronomer tålmodig studeret hundreder af tusinder af stjerner i håb om at finde en med en infrarød støvsignatur (egenskaberne ved stjernelyset absorberet, opvarmet og genudgivet af støvet) lige så stærk som denne ved Jorden til solen afstande fra stjernen. ”Mængden af varmt støv nær BD + 20 307 er så hidtil uset, at jeg ikke ville blive overrasket, hvis det var resultatet af en massiv kollision mellem objekter i planetstørrelse, for eksempel en kollision som den, som mange forskere mener, dannede Jordens måne , ”Sagde Benjamin Zuckerman, UCLA-professor i fysik og astronomi, medlem af NASAs astrobiologiske institut og en medforfatter på papiret. Forskerteamet omfattede også Eric Becklin fra UCLA og Alycia Weinberger, tidligere ved UCLA og nu ved Carnegie-institutionen.
BD +20 307 er lidt mere massiv end vores sol og ligger i stjernebilledet Vædderen. Den store støvskive, der omgiver stjernen, er kendt, siden astronomer opdagede et overskud af infrarød stråling med den infrarøde astronomiske satellit (IRAS) i 1983. Gemini- og Keck-observationer giver en stærk sammenhæng mellem de observerede emissioner og støvpartikler i størrelsen og temperaturer forventet ved kollisionen af to eller flere stenede kroppe tæt på en stjerne.
Fordi stjernen skønnes at være omkring 300 millioner år gammel, skal alle store planeter, der muligvis kredser om BD +20 307, allerede være dannet. Imidlertid kan dynamikken i stenede rester fra planetarisk formationsproces dikteres af planeterne i systemet, som Jupiter gjorde i vores tidlige solsystem. De kollisioner, der er ansvarlige for det observerede støv, skal have været mellem organer, der er mindst lige så store som de største asteroider, der findes i dag i vores solsystem (ca. 300 kilometer på tværs). ”Uanset hvilken massiv kollision der opstod, lykkedes det at pulverisere en masse sten,” sagde teammedlem Alycia Weinberger.
I betragtning af dette støvs egenskaber estimerer teamet, at sammenstødene ikke kunne have fundet sted for mere end omkring 1.000 år siden. En længere historie ville give det fine støv (ca. størrelsen på cigaretrøgpartikler) nok tid til at blive trukket ind i den centrale stjerne.
Det støvede miljø omkring BD +20 307 menes at være temmelig ens, men meget mere spændende end hvad der er tilbage fra dannelsen af vores solsystem. ”Det, der er så fantastisk, er, at mængden af støv omkring denne stjerne er cirka en million gang større end støvet omkring solen,” sagde UCLA-teammedlem Eric Becklin. I vores solsystem spreder det resterende støv sollys for at skabe en ekstremt svag glød kaldet stjernetegn (se billedet ovenfor). Det kan ses under ideelle forhold med det blotte øje i et par timer efter aften eller før morgenskumring.
Holdets observationer blev opnået ved hjælp af Michelle, en midtinfrarød spektrograf / billedmateriale bygget af UK's Astronomy Technology Center på Frederick C. Gillette Gemini North Telescope og Long Wavelength Spectrograph (LWS) på W.M. Keck Observatorium for Keck I.
Original kilde: Gemini Observatory News Release
