To af NASAs store observatorier, Spitzer-rumteleskopet og Hubble-rumteleskopet, har givet astronomer et hidtil uset blik på støvet planetarisk affald omkring stjerner på størrelse med vores sol.
Spitzer har for første gang opdaget støvede diske omkring modne, sollignende stjerner, der vides at have planeter. Hubble fangede det mest detaljerede billede nogensinde af en lysere skive, der omkranser en meget yngre sollignende stjerne. Resultaterne giver ”snapshots” af den proces, som vores eget solsystem har udviklet sig, fra dets støvede og kaotiske begyndelse til dets mere afviklede nutidige tilstand.
”Unge stjerner har enorme reservoirer af planetbygningsmaterialer, mens ældre kun har rester af bortskaffelse. Hubble så reservoirerne og Spitzer, murbrokkerne, ”sagde Dr. Charles Beichman fra NASAs Jet Propulsion Laboratory (JPL), Pasadena, Californien. Han er hovedforfatter af Spitzer-undersøgelsen. ”Dette demonstrerer, hvordan de to teleskoper komplementerer hinanden,” tilføjede han.
Den unge stjerne observeret af Hubble er 50 til 250 millioner år gammel. Dette er gammelt nok til teoretisk at have gasplaneter, men ung nok til, at klippeplaneter som Jorden stadig kan dannes. De seks ældre stjerner studeret af Spitzer er i gennemsnit 4 milliarder år gamle, næsten på samme alder som solen. Det vides, at de har gasplaneter, og stenede planeter kan også være til stede. Før fundene blev der sjældent observeret ringe af planetarisk affald eller ”affaldsskiver” omkring stjerner på størrelse med solen, fordi de er svagere og sværere at se end dem omkring mere massive stjerner.
”Det nye Hubble-billede giver os det bedste udseende indtil videre reflekteret lys fra en disk omkring en stjerne solens masse,” sagde hovedforfatter af Hubble-studien, Dr. David Ardila fra Johns Hopkins University, Baltimore. ”Grundlæggende viser det en af de mulige forløb i vores eget solsystem,” sagde han.
Spildskiver omkring ældre stjerner med samme størrelse og alder som vores sol, inklusive dem, der er vært for kendte planeter, er endnu sværere at opdage. Disse diske er 10 til 100 gange tyndere end dem omkring unge stjerner. Spitzers meget følsomme infrarøde detektorer kunne mærke deres varme glød for første gang.
"Spitzer har oprettet den første direkte forbindelse mellem planeter og diske," sagde Beichman. ”Nu kan vi studere forholdet mellem de to.” Disse studier vil hjælpe fremtidige planetjagtmissioner, herunder NASAs Terrestrial Planet Finder og Space Interferometry Mission, med at forudsige, hvilke stjerner der har planeter. At finde og studere planeter omkring andre stjerner er et centralt mål for NASAs efterforskningsmission.
Klippefulde planeter opstår af store støvskyer, der indhyller unge stjerner. Støvpartikler kolliderer og klæber sammen, indtil en planet til sidst dannes. Nogle gange styrter de ophobede kroppe sammen og knuses. Affald fra disse kollisioner samles i gigantiske donutformede diske, hvis centre kan udskæres ved at kredse rundt om planeter. Med tiden forsvinder diske, og en mindre, stabil affaldsskive, som den kometfyldte Kuiper Belt i vores eget solsystem, er alt, hvad der er tilbage.
Affaldsskiven, der er afbildet af Hubble, omgiver den sollignende stjerne kaldet HD 107146, der ligger 88 lysår væk. John Krist, en JPL-astronom, brugte også Hubble til at fange en anden disk omkring en mindre stjerne, en rød dværg kaldet AU Microscopii, beliggende 32 lysår væk og kun 12 millioner år gammel. Udsigt fra Hubble afslører et hul i disken, hvor planeter kan have fejet støv op og ryddet en sti. Disken omkring HD 107146 har også et indre hul.
Beichman og hans kolleger ved JPL og University of Arizona, Tucson, brugte Spitzer til at scanne 26 ældre sollignende stjerner med kendte planeter og fandt seks med Kuiper Belt-lignende affaldsskiver. Stjernerne varierer fra 50 til 160 lysår væk. Deres diske er omkring 100 gange svagere end dem, der for nylig er afbildet af Hubble, og omkring 100 gange lysere end affaldsskiven rundt om solen. Disse diske punkteres også af huller i deres centre.
Begge Hubble-billeder blev taget med det avancerede kamera til undersøgelser. De vil blive offentliggjort i Astronomical Journal og Astrophysical Journal Letters. Spitzer-observationer er fra multiband-billeddannelsesfotometeret og vises i Astrophysical Journal.
Space Telescope Science Institute (STScI) drives af Association of Universities for Research in Astronomy, Inc. (AURA), for NASA, under kontrakt med Goddard Space Flight Center, Greenbelt, MD. Hubble-rumteleskopet er et projekt med internationalt samarbejde mellem NASA og Det Europæiske Rumfartsagentur (ESA).
Originalkilde: Hubble News Release
