Bildekreditt: Harvard CfA
Hvor gammel er for gammel? Pro fotballspillere har en tendens til å toppe i slutten av 20-årene, og få fortsetter karrieren utover 35 år. For unge stjerner er toppalderen for planetdannelse rundt 1 til 3 millioner år. Ved 10 millioner år gammel er ressursene oppbrukt og de trekker seg tilbake til et liv i den stjerners "hovedsekvensen."
Ved hjelp av teleskoper på bakken og i verdensrommet studerer et team av astronomer ledet av Lee W. Hartmann og Aurora Sicilia-Aguilar (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics) sollignende stjerner i deres avtagende formative år, innenfor klynger eldre enn tidligere utforsket . De prøver å avgrense vår forståelse av planetdannelse ved å studere støvete protoplanetære disker rundt slike stjerner. Resultatene deres, presentert i dag på det 204. møtet i American Astronomical Society i Denver, Colorado, definerer bedre tidsperioden som planeter kan dannes.
"Mens planetene som kan danne seg ikke kan oppdages direkte," sa Sicilia-Aguilar, "kan vi se endringer i de omkretsstøvete støvete skiltingsskivene forårsaket når planetene feier opp og akkumulerer masse."
"Dataene har også vist dramatiske forskjeller mellom stjerner på 3 og 10 millioner år: de yngre stjernene har ofte støvete disker som er i stand til å danne planeter, mens slike disker i det vesentlige er fraværende i den eldre befolkningen," fortsatte hun.
Teamet brukte data fra Smithsonian Institutions Whipple Observatory-teleskoper, WIYN-teleskopet ved Kitt Peak National Observatory, og fra Spitzer Space Telescope (sistnevnte gjort tilgjengelig som en del av det garanterte tidsprogrammet for Infrarød Array Camera PI Giovanni Fazio), for å gjøre disse funnene.
"Vi prøver å forstå utviklingen av protoplanetære disker rundt stjerner som ikke er så forskjellige fra sola," sa teamleder Lee W. Hartmann. “Mange stjerner på rundt 1 million år gamle har disker, men innen 10 millioner år har nesten ingen disker. Vi prøver å finne stjerner i mellomtiden og "fange dem i ferd med å danne planeter."
Sirkumstellarstøvskiver omslutter unge stjerner, og astronomer forstår at dette er et vanlig trekk ved stjernevolusjonen og mulig dannelse av planetarisk system. De første protoplanetære platene inneholder gassen og støvet som gir råvarene for dannelse av senere planetariske systemer.
"Etter at stjerner danner planeter på diskettene og rydder ut det meste av materialet - enten ved tiltrenging på stjernen, kan akkresjon på planeter eller utstøting forbli små mengder støv i såkalte 'ruskeskiver.' Det meste eller alt dette Det er antatt at rusk støv kontinuerlig blir generert ved kollisjon av små kropper, omtrent som dyrekretsen i solsystemet vårt, sier Hartmann.
Teamet presenterer den første identifiseringen av lavmassestjerner i de unge klyngene Trumpler 37 og NGC 7160. (Disse klyngene er løse assosiasjoner av stjerner som har dannet seg sammen i den relativt nyere fortiden.) “Klyngemedlemmene bekrefter aldersestimatene på 1 til 5 millioner år for Tr37 og 10 millioner år for NGC 7160, ”sa Sicilia-Aguilar.
“Vi finner aktiv akkresjon hos noen av stjernene i Tr37. Den gjennomsnittlige akkresjonsfrekvensen tilsvarer å svelge opp 10 Jupiter-masser på en million år, sier Sicilia-Aguilar. "Dette stemmer overens med modeller for viskøs diskutvikling."
Til sammenligning har vi hittil ikke påvist noen tegn på aktiv akkresjon i den eldre klyngen NGC 7160, noe som antyder at diskretjon på skiven slutter innen 10 millioner år. Dette faller sannsynligvis sammen med hovedfasen av gigantisk planetdannelse. ”
Trumpler 37 er av mer umiddelbar interesse, sa Hartmann, fordi vi håper å finne stjerner med planeter av Jupiter-størrelse som fremdeles henter materiale fra diskene, så diskene er ikke helt ryddet ennå. Imidlertid kan det være noen få objekter i den 10 millioner år gamle klyngen NGC 7160 som fremdeles danner sine gigantiske planeter. Ikke alle disker utvikler seg med samme hastighet.
"Dermed forventer vi etter hvert å finne ut mer om hyppigheten av ruskeskiver, og hastigheten som støvet i slike disker fjernes, ved å studere den 10 millioner år gamle klyngen NGC 7160 og sammenligne det med Trumpler 37," sa Hartmann.
I tillegg til Sicilia-Aguilar og Hartmann inkluderer teammedlemmer Cesar Briceno (Centro de Investigaciones de Astronomia), James Muzerolle (University of Arizona) og Nuria Calvet (Smithsonian Astrophysical Observatory). Dette arbeidet ble støttet av NASA-bevilgningen NAG5-9670.
Hovedkvarter i Cambridge, Mass., Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA), er et felles samarbeid mellom Smithsonian Astrophysical Observatory og Harvard College Observatory. CfA-forskere, organisert i seks forskningsavdelinger, studerer universets opprinnelse, evolusjon og endelige skjebne.
Original kilde: Harvard CfA News Release
