Ved å bruke en ny teknikk med en nesten-infrarød spektrograf festet til ESOs Very Large Telescope, har astronomer kunnet studere planetdannende plater rundt unge sollignende stjerner i uovertruffen detalj, og tydelig avsløre bevegelsen og fordelingen av gassen i de indre delene av platen. Astronomer brukte en teknikk kjent som ‘spektro-astrometrisk avbildning’ for å gi dem et vindu inn i de indre områdene på platene der jordlignende planeter kan danne seg. De klarte ikke bare å måle avstander så små som en tidel avstanden mellom jord og sol, men også måle hastigheten på gassen på samme tid. "Dette er som å gå 4,6 milliarder år tilbake i tid for å se hvordan planetene i vårt eget solsystem ble dannet," sier Klaus Pontoppidan fra Caltech, som ledet forskningen.
Pontoppidan og kollegene har analysert tre unge analoger av vår sol som hver er omgitt av en skive med gass og støv som planeter kan dannes fra. Disse tre platene er bare noen få millioner år gamle og var kjent for å ha hull eller hull i dem, noe som indikerer regioner hvor støvet er blitt renset og mulig tilstedeværelse av unge planeter. Imidlertid er hver av platene veldig forskjellige fra hverandre og vil sannsynligvis resultere i veldig forskjellige planetariske systemer. "Naturen liker absolutt ikke å gjenta seg selv," sa Pontoppidan.
For en av stjernene, SR 21, har en massiv gigantisk planet som går i bane rundt mindre enn 3,5 ganger avstanden mellom Jorden og Solen, skapt et gap på platen, mens for en annen stjerne, HD 135344B, kan en mulig planet være i bane 10 til 20 ganger jord-sol-avstanden. Observasjoner av platen som omgir den tredje stjernen, TW Hydrae, kan indikere tilstedeværelsen av en eller to planeter.
De nye resultatene bekrefter ikke bare at det er gass i hullene i støvet, men gjør det også mulig for astronomer å måle hvordan gassen er fordelt på platen og hvordan platen er orientert. I regioner hvor støvet ser ut til å ha blitt renset, er molekylær gass fremdeles rikelig. Dette kan enten bety at støvet har klumpet seg sammen for å danne planetembryoer, eller at en planet allerede har dannet seg og er i ferd med å tømme gassen på platen.
CRIRES, den nærinfrarøde spektrografen festet til ESOs Very Large Telescope, føres fra teleskopet gjennom en adaptiv optikkmodul som korrigerer for uskarphet av atmosfæren og gjør det mulig å ha en veldig smal spalte med høy spektral spredning: spaltebredden er 0,2 arcsekund og den spektrale oppløsningen er 100 000. Ved bruk av spectro-astrometry oppnås en ultimate romlig oppløsning på bedre enn 1 milli arcsecond.
"Den spesielle konfigurasjonen av instrumentet og bruk av adaptiv optikk gjør det mulig for astronomer å utføre observasjoner med denne teknikken på en veldig brukervennlig måte: som en konsekvens kan spektro-astrometrisk avbildning med CRIRES nå rutinemessig utføres," sier teammedlem Alain Smette, fra ESO.
Kilde: ESOs pressemelding
