Ved hjælp af en ny teknik med en næsten infrarød spektrograf knyttet til ESOs Very Large Telescope har astronomer været i stand til at studere planetdannende skiver omkring unge sollignende stjerner i uovertruffen detalje, hvilket klart afslører bevægelsen og fordelingen af gassen i de indre dele af disken. Astronomer brugte en teknik kendt som 'spektro-astrometrisk billeddannelse' for at give dem et vindue ind i de indre områder af skiverne, hvor jordlignende planeter kan dannes. De var ikke kun i stand til at måle afstande så små som en tiendedel af afstanden mellem Jorden og Solen, men også måle gasens hastighed på samme tid. ”Dette er som at gå 4,6 milliarder år tilbage i tiden for at se, hvordan planeterne i vores eget solsystem blev dannet,” siger Klaus Pontoppidan fra Caltech, der ledede forskningen.
Pontoppidan og kolleger har analyseret tre unge analoger af vores sol, som hver er omgivet af en skive med gas og støv, hvorfra planeter kunne dannes. Disse tre diske er blot et par millioner år gamle og blev kendt for at have huller eller huller i dem, hvilket indikerer regioner, hvor støvet er blevet renset og den mulige tilstedeværelse af unge planeter. Imidlertid er hver af diske meget forskellige fra hinanden og vil sandsynligvis resultere i meget forskellige planetariske systemer. ”Naturen kan bestemt ikke lide at gentage sig selv,” sagde Pontoppidan.
For en af stjernene, SR 21, har en massiv gigantisk planet, der kredser mindre end 3,5 gange afstanden mellem Jorden og Solen, skabt et hul på disken, mens en anden planet for den anden stjerne, HD 135344B, kan kredses 10 til 20 gange afstanden mellem Jorden og Solen. Observationer af disken, der omgiver den tredje stjerne, TW Hydrae, kan indikere tilstedeværelsen af en eller to planeter.
De nye resultater bekræfter ikke kun, at der er gas i hullerne i støvet, men gør det også muligt for astronomer at måle, hvordan gassen er fordelt på disken, og hvordan disken er orienteret. I regioner, hvor støvet ser ud til at være blevet renset, er molekylær gas stadig meget rigelig. Dette kan enten betyde, at støvet er klumpet sammen for at danne planetembryoer, eller at en planet allerede er dannet og er i færd med at rydde gassen i disken.
CRIRES, den næsten infrarøde spektrograf, der er knyttet til ESOs Very Large Telescope, føres fra teleskopet gennem et adaptivt optikmodul, der korrigerer for sløringseffekten af atmosfæren og så gør det muligt at have en meget smal spalte med en høj spektral spredning: spaltebredden er 0,2 arcsecond, og den spektrale opløsning er 100 000. Ved hjælp af spectro-astrometry opnås en ultimativ rumlig opløsning på bedre end 1 milli-arcsecond.
”Instrumentets særlige konfiguration og brugen af adaptiv optik gør det muligt for astronomer at gennemføre observationer med denne teknik på en meget brugervenlig måde: som en konsekvens kan spektro-astrometrisk billeddannelse med CRIRES nu rutinemæssigt udføres,” siger teammedlem Alain Smette, fra ESO.
Kilde: ESO Pressemeddelelse
