Billedkredit: UA
Astronomer fra University of Arizona har brugt en ny teknik kaldet "nulling interferometry" for at afsløre planetdisken omkring en nyligt dannende stjerne. Denne nulleringsteknik fungerer ved at kombinere lyset fra den centrale stjerne på en sådan måde, at det annulleres. Dette gør det muligt at overvåge svagere genstande, såsom støv og planeter. Planeten er sandsynligvis flere gange Jupiters masse og kredser om sin stjerne på cirka 1,5 milliarder kilometer.
Astronomer fra University of Arizona har brugt en ny teknik kaldet nulling interferometry for at undersøge en støvskive omkring en ung nærliggende stjerne for første gang. De bekræftede ikke kun, at den unge stjerne har en protoplanetær disk - de ting, hvorfra solsystemer er født - men opdagede et hul i disken, som er et stærkt bevis på en dannende planet.
”Det er meget spændende at finde en stjerne, som vi synes burde danne planeter, og faktisk se beviser for, at det sker,” sagde UA-astronom Philip Hinz.
”I bund og grund bekræftede vi ikke kun hypotesen om, at denne unge stjerne har en protoplanetær disk, vi fandt bevis for, at der dannes et kæmpe, Jupiter-lignende protoplanet på denne disk,” sagde Wilson Liu, en doktorand og forskningsassistent på projektet.
”Der er bevis på, at denne stjerne ligger lige ved spidsen for at blive en hovedsekvensstjerne,” tilføjede Liu. "Så dybest set fanger vi en stjerne, der er lige på det tidspunkt at blive en stjerne i hovedsekvensen, og det ser ud som om den er fanget i formen af dannelse af planeter."
Hovedsekvensstjerner er dem som vores sol, der brænder brint ved deres kerner.
Tidligere i år indså Hinz og Liu, at observationer af HD 100546 ved termiske eller midtinfrarøde bølgelængder viste, at stjernen havde en støvskive.
At finde svage støvskiver er “analogt med at finde en oplyst lommelygte ved siden af Arizona Stadium, når lysene er tændt,” sagde Liu.
Nulleringsteknikken kombinerer stjernelys på en sådan måde, at den annulleres, hvilket skaber en mørk baggrund, hvor stjernens billede normalt ville være. Da HD 100546 er en så ung stjerne, er dens støvskive stadig relativt lys, omtrent lige så lys som selve stjernen. Nulleringsteknikken er nødvendig for at skelne, hvad lys kommer fra stjernen, som kan undertrykkes, og hvad der kommer fra den udvidede støvskive, som nulstilling ikke undertrykker.
Hinz- og UA-astronomer Michael Meyer, Eric Mamajek og William Hoffmann tog observationer i maj 2002. De brugte BLINC, det eneste fungerende nulling-interferometer i verden sammen med MIRAC, et avanceret midtinfrarødt kamera, på det 6,5 meter store Magellan-teleskop i Chile for at studere den ca. 10 millioner år gamle stjerne på den sydlige halvkuglehimmel.
Typisk er støv i skiver omkring stjerner ensartet fordelt, hvilket danner en kontinuerlig, flad, kredsende sky af materiale, der er varmt på den indre kant, men kold det meste af afstanden til den frigide ydre kant.
”Datareduktionen var kompliceret nok til, at vi først indså, at der var et indre hul på disken,” bemærkede Hinz.
”Vi indså, at disken optrådte i samme størrelse ved varmere (10 mikron) bølgelængder og ved koldere (20 mikron) bølgelængder. Den eneste måde, det kan være, er, hvis der er en indre kløft. ”
Den mest sandsynlige forklaring på dette hul er, at det er skabt af tyngdefeltet i en gigantisk protoplanet = AD, et objekt, der kunne være flere gange mere massivt end Jupiter. Forskerne mener, at protoplaneten kan være i kredsløb om stjernen ved måske 10. AU. (En AU eller en astronomisk enhed er afstanden mellem Jorden og solen. Jupiter er ca. 5 AU fra solen.)
Astronomer fra Holland og Belgien havde tidligere brugt Infrarødt rumobservatorium til at studere HD 100546, som ligger 330 lysår fra Jorden. De opdagede kometlignende støv omkring stjernen og konkluderede, at det muligvis var en protoplanetær disk. Men det europæiske rumteleskop var for lille til tydeligt at se støv omkring stjernen.
Hinz, der udviklede BLINC, har brugt det nullerende interferometer med to 6,5-meter-teleskoper i de sidste tre år til sin undersøgelse af stjerner i nærheden på jagt efter protoplanetære systemer. Ud over Magellan-teleskopet, der dækker den sydlige halvkugle, bruger Hinz den 6,5 meter store UA / Smithsonian MMT på toppen af Hopkins, Ariz., Til den nordlige halvkuglehimmel. = 20
Hinz udviklede BLINC som en teknologidemonstration til Terrestrial Planet Finder-missionen, der administreres for NASA af Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Californien. NASA, der finansierer Hinz 'undersøgelse, understøtter forskning i dannelse af solsystem under sit Origins-program og er udvikling af nullering af interferometri til Terrestrial Planet Finder.
”Nulling interferometry er meget spændende, fordi det er en af kun få teknologier, der direkte kan forestille sig omgivende miljøer,” sagde Liu.
Brug af MIRAC, kameraet udviklet af William Hoffmann og andre, var vigtigt, fordi det er følsomt over for midtinfrarøde bølgelængder, sagde Hinz. Astronomer bliver nødt til at se i melleminfrarøde bølgelængder, der svarer til stuetemperaturer, for at finde planeter med flydende vand og mulig levetid, sagde han.
Hinz 'undersøgelse inkluderer HD 100546 og andre “Herbig Ae” -stjerner, som er i nærheden af unge stjerner generelt mere massiv end vores sol, men endnu ikke er hovedekvensstjerner drevet af kernefusion.
Hinz og Liu planlægger at observere stadigt mere modne stjernesystemer ved at søge efter stadig svagere omskiftelige støvskiver og planeter, da de fortsætter med at forbedre nulstilling af interferometri og adaptive optikteknologier. Adaptiv optik er en teknik, der eliminerer virkningerne af Jordens skinnende atmosfære fra stjernelys.
Hinz og andre ved UA Steward Observatory designer et nullerende interferometer til det store binokulære teleskop, der vil se himlen med to spejle med en diameter på 8,4 meter (27 fod) på Mount Graham, Ariz., I 2005.
Original kilde: UA News
