I en test av sine nye høyoppløsningsegenskaper deler Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) lykkelig noen øyeblikksbilder av familien med oss. Ligger omtrent 450 lysår fra oss i stjernebildet Tyren, samler unge HL Tau materiale rundt seg for å klekkes ut planetene og fascinere forskere.
Takket være ALMA-bilder har forskere vært i stand til å være vitne til stadier av planetdannelse som har blitt mistenkt, men aldri visuelt bekreftet. Denne veldig unge stjernen er omgitt av flere konsentriske ringer av materiale som har pent definerte avstander. Er det mulig at disse tydelig markerte hullene i den solfylte steinsprutskiven kan være der planeter har begynt å gelere?
“Disse funksjonene er nesten helt sikkert et resultat av unge planlignende kropper som blir dannet på disken. Dette er overraskende siden HL Tau ikke er mer enn en million år gammel og så unge stjerner ikke forventes å ha store planetariske organer som er i stand til å produsere strukturer vi ser i dette bildet, sier ALMA-nestleder Stuartt Corder.
“Da vi først så dette bildet, ble vi forbløffet over det spektakulære detaljnivået. HL Tauri er ikke mer enn en million år gammel, men allikevel ser platen ut til å være full av planeter. Dette ene bildet alene vil revolusjonere teoriene om planetdannelse, ”forklarte Catherine Vlahakis, ALMAs viseprogramforsker og lederprogramforsker for ALMA Long Baseline Campaign.
La oss se på hva vi forstår om dannelse av solsystem ...
Gjennom gjentatt forskning mistenker astronomer at alle stjerner er skapt når skyer av støv og gass bukker under for tyngdekraften og kollapser på seg selv. Når stjernen begynner å utvikle seg, binder støvet seg sammen - og blir til "solsystemssuppe" som består av en rekke sand og steiner i forskjellige størrelser. Denne steinsprutene samles etter hvert til en tynn plate som omgir forelderstjernen og blir hjemsted for nydannede asteroider, kometer og planeter. Når planetene samler materiale inn i seg selv, formes tyngdekraften til strukturen til platen som dannet dem. Som å dra en plenfeier over falne blader, rydder disse planetene en bane i bane deres og danner hull. Etter hvert trekker fremgangen deres gassen og støvet inn i en enda strammere og tydeligere definert struktur. Nå har ALMA vist oss hva som en gang bare var en datamodell. Alt vi trodde vi visste om planetdannelse er sant, og ALMA har bevist det.
“Dette nye og uventede resultatet gir et utrolig syn på prosessen med planetdannelse. Slik klarhet er viktig for å forstå hvordan vårt eget solsystem ble og hvordan planeter dannes i hele universet, ”sa Tony Beasley, direktør for National Radio Astronomy Observatory (NRAO) i Charlottesville, Virginia, som administrerer ALMA-operasjoner for astronomer i Nord Amerika.
”Det meste av det vi vet om planetdannelse i dag, er basert på teori. Bilder med dette detaljnivået er frem til nå relatert til datasimuleringer eller artistinntrykk. Dette høye oppløsningsbildet av HL Tauri demonstrerer hva ALMA kan oppnå når det opererer i sin største konfigurasjon og starter en ny epoke i utforskningen av dannelsen av stjerner og planeter, sier Tim de Zeeuw, generaldirektør for ESO.
Den viktigste grunnen til at astronomer aldri har sett denne typen strukturer før, er lett å se for seg. Selve støvet som skaper planetplaten rundt HL Tau skjuler den også for synlig lys. Takket være ALMAs evne til å "se" på mye lengre bølgelengder, kan det avbilde hva som skjer innerst i skyen. “Dette er virkelig et av de mest bemerkelsesverdige bildene som noen gang er sett på disse bølgelengdene. Detaljnivået er så utsøkt at det er enda mer imponerende enn mange optiske bilder. Det at vi ser planeter som blir født, vil hjelpe oss å forstå ikke bare hvordan planeter dannes rundt andre stjerner, men også opprinnelsen til vårt eget solsystem, ”sa NRAO-astronomen Crystal Brogan.
Hvordan gjør ALMA det? I følge forskerstaben ble dens nye høyoppløsningsevner oppnådd ved å avstand fra antennene med opptil 15 kilometer fra hverandre. Denne grunnlinjen ved millimeterbølgelengder muliggjorde en oppløsning på 35 milliarcsekunder, noe som tilsvarer en krone sett fra mer enn 110 kilometer unna. "En slik oppløsning kan bare oppnås med de lange grunnlinjefunksjonene til ALMA og gir astronomer ny informasjon som det er umulig å samle på med noe annet anlegg, inkludert de beste optiske observatoriene," bemerket ALMA-direktør Pierre Cox.
De lange baselinjene stave suksess for ALMA-observasjonene og er en hyllest til all teknologien og konstruksjonen som gikk inn i dens konstruksjon. Fremtidige observasjoner ved ALMAs lengste mulige grunnlinje på 16 kilometer vil bety enda mer detaljerte bilder - og en mulighet til å utvide vår kunnskap om Cosmos og dens virkninger ytterligere. "Denne observasjonen illustrerer de dramatiske og viktige resultatene som kommer fra NSF som støtter instrumentering i verdensklasse som ALMA," sa Fleming Crim, assistentdirektør for matematisk og fysisk vitenskap fra National Science Foundation. "ALMA leverer sitt enorme potensiale for å avsløre det fjerne universet og spiller en unik og transformerende rolle i astronomi."
Gi dem babybilder på vår måte, mamma ALMA ... Vi er glade for å ta en titt!
Original historiekilde: “Revolutionary ALMA Image avslører planetarisk genesis” - ESOs pressemelding
