I en test af de nye kapaciteter i høj opløsning deler Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) med glæde nogle familiebilleder med os. Beliggende omkring 450 lysår fra os i stjernebilledet Tyren, samler den unge HL Tau materiale omkring det for at udklække sine planeter og fascinere forskere.
Takket være ALMA-billeder har videnskabsmænd været i stand til at være vidne til stadier af planetdannelse, der er mistænkt, men aldrig visuelt bekræftet. Denne meget unge stjerne er omgivet af flere koncentriske ringe af materiale, som har pænt definerede afstande. Er det muligt, at disse tydeligt markerede huller i solnedgangsskiven kan være, hvor planeter er begyndt at gelere?
”Disse funktioner er næsten helt sikkert et resultat af unge planetlignende kroppe, der dannes på disken. Dette er overraskende, da HL Tau ikke er mere end en million år gammel, og så unge stjerner ikke forventes at have store planetariske organer, der er i stand til at fremstille de strukturer, vi ser i dette billede, ”sagde ALMAs viceadministrerende direktør Stuartt Corder.
”Da vi først så dette billede, blev vi forbløffet over det spektakulære detaljeringsniveau. HL Tauri er ikke mere end en million år gammel, men alligevel ser det ud til, at disken er fuld af dannelse af planeter. Dette ene billede alene vil revolutionere teorierne om planetdannelse, ”forklarede Catherine Vlahakis, ALMAs viceprogramvidenskabsmand og hovedprogramforsker for ALMA's lange baseline-kampagne.
Lad os se på, hvad vi forstår om dannelse af solsystemet ...
Gennem gentagne undersøgelser mistænker astronomer, at alle stjerner er skabt, når skyer af støv og gas bukker under for tyngdekraften og kollapser i sig selv. Når stjernen begynder at udvikle sig, binder støvet sig sammen og bliver til "solsystemssuppe" bestående af en række sand og klipper i forskellige størrelser. Denne murbrokker samles til sidst til en tynd skive, der omgiver moderstjernen og bliver hjemsted for nydannede asteroider, kometer og planeter. Når planeterne samler materiale ind i sig selv, formeres deres tyngdekraft til strukturen af den skive, der dannede dem. Som at trække en græssejer over faldne blade, rydder disse planeter en sti i deres bane og danner hul. Til sidst trækker deres fremskridt gas og støv ind i en endnu strammere og mere klart defineret struktur. Nu har ALMA vist os, hvad der engang kun var en computermodel. Alt hvad vi troede, vi vidste om planetdannelse, er sandt, og ALMA har bevist det.
”Dette nye og uventede resultat giver et utroligt overblik over processen med planetdannelse. En sådan klarhed er vigtig for at forstå, hvordan vores eget solsystem blev, og hvordan planeter dannes i hele universet, ”sagde Tony Beasley, direktør for National Radio Astronomy Observatory (NRAO) i Charlottesville, Virginia, der administrerer ALMA-operationer for astronomer i North Amerika.
”Det meste af det, vi ved om planetdannelse i dag, er baseret på teori. Billeder med dette detaljeringsniveau er hidtil blevet henvist til computersimuleringer eller kunstnerindtryk. Dette højopløsningsbillede af HL Tauri viser, hvad ALMA kan opnå, når det opererer i sin største konfiguration og starter en ny æra i vores udforskning af dannelsen af stjerner og planeter, ”siger Tim de Zeeuw, generaldirektør for ESO.
Hovedårsagen til at astronomer aldrig har set denne type struktur før er let at forestille sig. Selve støvet, der skaber planetskiven omkring HL Tau skjuler den også for synligt lys. Takket være ALMAs evne til at "se" på meget længere bølgelængder, kan det forestille sig, hvad der foregår i hjertet af skyen. ”Dette er virkelig et af de mest bemærkelsesværdige billeder nogensinde set på disse bølgelængder. Detaljeringsniveauet er så udsøgt, at det er endnu mere imponerende end mange optiske billeder. Det faktum, at vi kan se planeter, der fødes, hjælper os med at forstå ikke kun, hvordan planeter dannes omkring andre stjerner, men også oprindelsen af vores eget solsystem, ”sagde NRAO-astronom Crystal Brogan.
Hvordan gør ALMA det? Ifølge forskningspersonalet blev dens nye højopløsningsevne opnået ved at afstand mellem antennerne med op til 15 kilometer fra hinanden. Denne basislinje ved millimeterbølgelængder muliggjorde en opløsning på 35 milliarcsekunder, hvilket svarer til en krone set fra mere end 110 kilometer væk. ”En sådan opløsning kan kun opnås med ALMAs lange baseline-kapaciteter og giver astronomer nye oplysninger, som det er umuligt at indsamle med nogen anden facilitet, inklusive de bedste optiske observatorier,” bemærkede ALMA-direktør Pierre Cox.
De lange baselinjer stave succes for ALMA-observationer og er en hyldest til al teknologi og teknik, der gik ind i dens konstruktion. Fremtidige observationer ved ALMAs længst mulige basislinje på 16 kilometer vil betyde endnu mere detaljerede billeder - og en mulighed for yderligere at udvide vores viden om kosmos og dens funktion. ”Denne observation illustrerer de dramatiske og vigtige resultater, der kommer fra NSF, der understøtter instrumentering i verdensklasse, såsom ALMA,” sagde Fleming Crim, National Science Foundation assisterende direktør for matematiske og fysiske videnskaber. "ALMA leverer sit enorme potentiale for at afsløre det fjerne univers og spiller en unik og transformerende rolle inden for astronomi."
Giv dem babybilleder på vores måde, mamma ALMA ... Vi er glade for at kigge efter!
Original historiekilde: "Revolutionerende ALMA-billede afslører planetarisk genesis" - ESOs pressemeddelelse
