Bildekreditt: UA
Astronomer fra University of Arizona har brukt en ny teknikk som kalles "nulling interferometry" for å avsløre planetdisken rundt en nydannende stjerne. Denne nulleringsteknikken fungerer ved å kombinere lyset fra den sentrale stjernen på en slik måte at det blir avbrutt. Dette gjør det mulig å observere svakere gjenstander, for eksempel støv og planeter. Planeten er sannsynligvis flere ganger massen til Jupiter og kretser rundt stjernen sin på rundt 1,5 milliarder kilometer.
Astronomer fra University of Arizona har brukt en ny teknikk kalt nulling interferometry for å undersøke en støvskive rundt en ung nærliggende stjerne for første gang. De bekreftet ikke bare at den unge stjernen har en protoplanetær disk - tingene som solsystemer er født fra - men oppdaget et gap i disken, som er et godt bevis på en dannende planet.
"Det er veldig spennende å finne en stjerne som vi synes burde danne planeter, og faktisk se bevis på at det skjedde," sa UA-astronomen Philip Hinz.
"Poenget er at vi ikke bare bekreftet hypotesen om at denne unge stjernen har en protoplanetær disk, vi fant bevis på at det dannes et gigantisk, Jupiter-lignende protoplanet på denne disken," sa Wilson Liu, doktorgradsstipendiat og forskningsassistent på prosjektet.
"Det er bevis på at denne stjernen ligger rett på spissen for å bli en hovedsekvensstjerne," la Liu til. "Så i utgangspunktet fanger vi en stjerne som er akkurat i det punktet å bli en hovedsekvensstjerne, og det ser ut som om den er fanget i å forme planeter."
Hovedsekvensstjerner er de som solen vår som brenner hydrogen ved kjernene.
Tidligere i år innså Hinz og Liu at observasjoner av HD 100546 ved termiske eller midtinfrarøde bølgelengder viste at stjernen hadde en støvskive.
Å finne svake støvskiver er "analogt med å finne en opplyst lommelykt ved Arizona Stadium når lysene er på," sa Liu.
Nullingsteknikken kombinerer stjernelys på en slik måte at den avbrytes, og skaper en mørk bakgrunn der stjernens bilde normalt vil være. Fordi HD 100546 er en så ung stjerne, er støvskiven fortsatt relativt lys, omtrent like lys som selve stjernen. Nullingsteknikken er nødvendig for å skille hva lys kommer fra stjernen, som kan undertrykkes, og hva som kommer fra den utvidede støvskiven, som nullering ikke undertrykker.
Hinz- og UA-astronomene Michael Meyer, Eric Mamajek og William Hoffmann tok observasjonene i mai 2002. De brukte BLINC, det eneste fungerende nulling-interferometeret i verden, sammen med MIRAC, et topp moderne infrarødt kamera, på det 6,5 meter store Magellan-teleskopet i Chile for å studere den omtrent 10 millioner år gamle stjernen på himmelen på den sørlige halvkule.
Typisk er støv i disker rundt stjerner jevnt fordelt, og danner en kontinuerlig, flat, omløpende sky av materiale som er varmt på den indre kanten, men kald mesteparten av avstanden til den stive ytterkanten.
"Datareduksjonen var komplisert nok til at vi ikke skjønte før senere at det var et indre gap på disken," bemerket Hinz.
”Vi skjønte at disken var omtrent like stor med varmere (10 mikron) bølgelengder og ved kaldere (20 mikron) bølgelengder. Den eneste måten det kan være er hvis det er et indre gap. "
Den mest sannsynlige forklaringen på dette gapet er at det er skapt av gravitasjonsfeltet til et gigantisk protoplanet = AD, et objekt som kan være flere ganger mer massivt enn Jupiter. Forskerne tror protoplaneten kan være i bane rundt stjernen på kanskje 10. AU. (En AU eller en astronomisk enhet er avstanden mellom Jorden og solen. Jupiter er omtrent 5 AU fra solen.)
Astronomer fra Nederland og Belgia hadde tidligere brukt Infrared Space Observatory for å studere HD 100546, som ligger 330 lysår fra Jorden. De oppdaget kometlignende støv rundt stjernen og konkluderte med at det kan være en protoplanetær disk. Men det europeiske romteleskopet var for lite til å se støv som omgir stjernen.
Hinz, som utviklet BLINC, har brukt nulling-interferometeret med to 6,5-meter teleskoper de siste tre årene for sin undersøkelse av nærliggende stjerner på jakt etter protoplanetære systemer. I tillegg til Magellan-teleskopet som dekker den sørlige halvkule, bruker Hinz den 6,5 meter store UA / Smithsonian MMT på toppen av Hopkins, Ariz., For himmelen på den nordlige halvkule. = 20
Hinz utviklet BLINC som en teknologidemonstrasjon for Terrestrial Planet Finder-oppdraget, som administreres for NASA av Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, California, NASA, som finansierer Hinz 'undersøkelse, støtter forskning på dannelse av solsystem under Origins-programmet og er utvikle nullering av interferometri for Terrestrial Planet Finder.
"Nulling interferometry er veldig spennende fordi det er en av bare noen få teknologier som direkte kan avbilde omgivelsesmiljøer," sa Liu.
Bruke MIRAC, kameraet utviklet av William Hoffmann og andre, var viktig fordi det er følsomt for midtinfrarøde bølgelengder, sa Hinz. Astronomer vil måtte se i mellominfrarøde bølgelengder, som tilsvarer romtemperaturer, for å finne planeter med flytende vann og mulig levetid, sa han.
Hinz 'undersøkelse inkluderer HD 100546 og andre “Herbig Ae” -stjerner, som er unge stjerner i nærheten generelt mer massive enn solen vår, men ennå ikke er hovedrekkefølgende stjerner drevet av kjernefusjon.
Hinz og Liu planlegger å observere stadig mer modne stjernersystemer og søker etter stadig svakere sirkumstellar støvplater og planeter, da de fortsetter å forbedre nullering av interferometri og adaptive optikk-teknologier. Adaptiv optikk er en teknikk som eliminerer effekten av jordas skimrende atmosfære fra stjernelys.
Hinz og andre ved UA Steward Observatory designer et null-interferometer for det store kikkertteleskopet, som vil vise himmelen med to speil med en diameter på 8,4 meter (27 fot) på Mount Graham, Ariz., I 2005.
Originalkilde: UA News
