For dem af os, der praktiserer amatørastronomi, er vi meget bekendt med den 150 lysårs fjerne Hyades-stjerneklynge - et af juvelerne i Taurus-kronen. Vi har set det utallige gange, men nu har NASA / ESA Hubble-rumteleskopet taget sin tur til at observere og opdaget noget, som astronomer ikke kunne forvente - snavs fra jordlignende planeter, der kredser omkring hvide dværgstjerner. Forurenes disse "burn outs" af detritus, der ligner asteroider? Ifølge forskere kan denne nye observation betyde, at skabelse af klippet planeter er almindeligt i stjerne klynger.
”Vi har identificeret kemiske beviser for byggestenene i stenede planeter,” sagde Jay Farihi fra University of Cambridge i England. Han er hovedforfatter af en ny undersøgelse, der vises i de månedlige meddelelser fra Royal Astronomical Society. ”Da disse stjerner blev født, byggede de planeter, og der er en god chance for, at de i øjeblikket beholder nogle af dem. Det materiale, vi ser, er bevis på dette. Affaldet er mindst lige så stenet som de mest primitive jordlegemer i vores solsystem. ”
Så hvad gør dette til en usædvanlig begivenhed? Forskning fortæller os, at alle stjerner er dannet i klynger, og vi ved, at planeter dannes omkring stjerner. Ligningen går dog ikke hånd i hånd. Ud af de hundreder af kendte exoplaneter er det kun fire, der har hjem i stjerne klynger. Faktisk er dette tal en mager halv procent, men hvorfor? Som regel er stjernerne indeholdt i en klynge unge og aktive. De har travlt med at fremstille stjerneforsynligheder og lignende strålende aktivitet, som kan maske tegn på nye planeter. Denne nye forskning ser på de ”ældre” medlemmer af klyngestjernerne - bedsteforældrene, der måske er babysitter.
For at finde mulige kandidater har astronomer ansat Hubbles Cosmic Origins Spectrograph og fokuseret på to hvide dværgstjerner. Deres tilbagevenden viste tegn på silicium og bare små niveauer af kulstof i deres atmosfærer. Denne observation var vigtig, fordi silicium er nøglen i stenede materialer - en vigtig ingrediens på Jordens liste og andre lignende faste planeter. Denne siliciumsignatur er muligvis kommet fra opløsning af asteroider, da de vandrede for tæt på stjernerne og blev revet fra hinanden. En mangel på kulstof er lige så spændende, fordi det, selv om det hjælper med at forme egenskaberne og oprindelsen af planetarisk affald, bliver sjældent, når der dannes stenede planeter. Dette materiale kan have dannet en torus omkring de nedlagte stjerner, som derefter trak sagen mod dem.
”Vi har identificeret kemiske beviser for byggestenene i stenede planeter,” sagde Farihi. Affaldet er mindst lige så stenet som de mest primitive jordlegemer i vores solsystem. ”
Ring rundt i rosien? Det kan du tro. Dette resterende materiale, der hvirvler rundt om de hvide dværgstjerner, kunne betyde, at planetdannelse skete næsten samtidig, da stjernerne blev født. Ved deres sammenbrud kan de overlevende gigantkæmper have haft det tyngdekraft “skubbe” til at flytte asteroide-lignende kroppe til “stjerne-græsende kredsløb”.
”Vi har identificeret kemiske beviser for byggestenene i stenede planeter,” forklarer Farihi. ”Da disse stjerner blev født, byggede de planeter, og der er en god chance for, at de i øjeblikket bevarer nogle af dem. Tegnene på klippeaffald, vi ser, er bevis på dette - det er mindst lige så stenet som de mest primitive jordlegemer i vores solsystem. Den ene ting, den hvide dværgforureningsteknik giver os, som vi ikke får med nogen anden planetdetektionsteknik, er kemi af faste planeter. Baseret på forholdet mellem silicium og kulstof i vores undersøgelse kan vi for eksempel sige, at dette materiale er dybest set jordlignende. ”
Hvad med fremtidige planer? Ifølge Farihi og forskerteamet kan de ved at fortsætte med at observere med metoder som dem, der er ansat af Hubble, tage et endnu dybere kig på atmosfærerne omkring hvide dværgstjerner. De vil søge efter tegn på ”fast forurening” af fast planet - udforske den hvide dværgkemi og analysere stjernernes sammensætning. Lige nu er de to "forurenede" Hyades hvide dværge kun et lille segment af mere end hundrede fremtidige kandidater, som vil blive undersøgt af et team ledet af Boris Gansicke fra University of Warwick i England. Teammedlem Detlev Koester fra University of Kiel i Tyskland bidrager også ved at bruge sofistikerede computermodeller af hvide dværgstemperaturer til at bestemme forekomsten af forskellige elementer, der kan spores til planeter i Hubble spektrografdata.
”Normalt er hvide dværge som blanke papirstykker, der kun indeholder lyselementerne brint og helium,” sagde Farihi. ”Tunge elementer som silicium og kulstof synker til kernen. Den ene ting, den hvide dværgforureningsteknik giver os, som vi bare ikke får med nogen anden planetdetektionsteknik, er kemi af faste planeter. ”
Holdet planlægger også at se dybere ind i stjernernes sammensætning. ”Det smukke ved denne teknik er, at uanset hvad Universet laver, vil vi være i stand til at måle den,” sagde Farihi. ”Vi har brugt solsystemet som en slags kort, men vi ved ikke, hvad resten af universet gør. Forhåbentlig med Hubble og dets kraftige ultraviolette lys-spektrograf COS og med de kommende jorden-baserede 30- og 40-meter-teleskoper, kan vi fortælle mere om historien. ”
Og vi lytter ...
Original historiekilde: Hubble News Release.
