Noe rart skjer rundt en ung stjerne som heter LRLL 31. Dette er sannsynligvis en planter som danner planeten. Planeter tar imidlertid millioner av år å danne seg, så det er sjelden å se noe endring i tidsskalaene vi mennesker kan oppfatte. Et annet objekt ser ut til å skyve en klump med planetdannende materiale rundt stjernen, og denne regionen tilbyr astronomer med Spitzer-romteleskopet et sjeldent blikk på de tidlige stadiene av planetdannelsen.
Astronomen ser lyset fra denne disken variere ganske ofte. En mulig forklaring er at en nær følgesvenn til stjernen - enten en stjerne eller en utviklende planet - kan skyve planetdannende materiale sammen, noe som får tykkelsen til å variere når den snurrer rundt stjernen.
"Vi vet ikke om planeter har dannet seg eller vil danne, men vi får en bedre forståelse av egenskapene og dynamikken til det fine støvet som enten kan bli, eller indirekte, forme en planet," sa James Muzerolle fra Space Telescope Science Institute, Baltimore, Md. Muzerolle er første forfatter av et papir som er akseptert for publisering i Astrophysical Journal Letters. "Dette er et unikt glimt i sanntid til den lange prosessen med å bygge planeter."
En teori om planetdannelse antyder at planeter starter som støvete korn som virvler rundt en stjerne på en disk. De bulk sakte opp i størrelse, og samler mer og mer masse som klissete snø. Etter hvert som planetene blir større og større, skjærer de ut hull i støvet, til en såkalt overgangsskive tar form med et stort smultringlignende hull i sentrum. Over tid blekner denne disken og en ny type disk dukker opp, som består av rusk fra kollisjoner mellom planeter, asteroider og kometer. Til syvende og sist et mer avgjort, modent solsystem som våre egne former.
Før Spitzer ble lansert i 2003, var bare noen få overgangsskiver kjent med hull eller hull. Med Spitzers forbedrede infrarøde visjon er det nå kommet flere titalls. Romteleskopet følte diskenes varme glød og indirekte kartla strukturene deres.
Muzerolle og teamet hans planla å studere en familie med unge stjerner, mange med kjente overgangsskiver. Stjernene er omtrent to til tre millioner år gamle og omtrent 1000 lysår unna, i IC 348-stjernedannende region i stjernebildet Perseus. Noen få av stjernene viste overraskende hint av variasjoner. Astronomene fulgte opp en, LRLL 31, som studerte stjernen over fem måneder med alle tre av Spitzers instrumenter.
Observasjonene viste at lys fra det indre området av stjernens disk endres med noen få uker, og i ett tilfelle bare på en uke. "Overgangsplater er sjeldne nok, så å se en med denne typen variasjoner er virkelig spennende," sa medforfatter Kevin Flaherty fra University of Arizona, Tucson.
Både intensiteten og bølgelengden til infrarødt lys varierte over tid. Når for eksempel lysmengden som ble sett på kortere bølgelengder, gikk opp, gikk lysstyrken ved lengre bølgelengder ned, og omvendt.
Muzerolle og teamet hans sier at en følgesvenn til stjernen, som sirkler i et gap på systemets disk, kan forklare dataene. "En følgesvenn i gapet på en nesten kant-på-plate vil med jevne mellomrom endre høyden på den indre diskfelgen når den sirkler rundt stjernen: en høyere kant ville avgi mer lys ved kortere bølgelengder fordi den er større og varm, men ved samtidig ville den høye kanten skygge det kule materialet på den ytre disken og forårsake en reduksjon i lyset med lengre bølgelengde. En lav felg ville gjøre det motsatte. Dette er nøyaktig hva vi observerer i våre data, sier Elise Furlan, en medforfatter fra NASAs Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Calif.
Ledsageren måtte være nær for å bevege materialet rundt så raskt - omtrent en tidel avstanden mellom Jorden og solen.
Astronomene planlegger å følge opp med bakkebaserte teleskoper for å se om en følgesvenn tøffer stjernen hardt nok til å bli oppfattet. Spitzer vil også observere systemet igjen i sitt "varme" oppdrag for å se om endringene er periodiske, som man kunne forvente med en kretsende ledsager. Spitzer gikk tom for kjølevæske i mai i år, og opererer nå på en litt varmere temperatur med to infrarøde kanaler som fremdeles fungerer.
"For astronomer er det spennende å se hva som helst i sanntid," sa Muzerolle. "Det er som om vi er biologer som ser celler vokse i en petriskål, bare eksemplet vårt er lysår unna."
Kilde: JPL
