De eerste waarneming van een planeetvormende schijf in een ander sterrenstelsel

Voor het eerst hebben astronomen een schijf van planetaire vorming waargenomen rond een jonge ster in een ander sterrenstelsel dan de Melkweg. Deze ontdekking, gedaan met behulp van de Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) in Chili, is slechts het startpunt voor spannend toekomstig onderzoek naar de vorming van sterren en planeten buiten onze Melkweg.

Een internationaal team van astronomen onder leiding van het Departement Natuurkunde van de Universiteit van Durham heeft een planeetvormende schijf ontdekt die rond een massieve jonge ster draait, gelegen in een stellaire kraamkamer genaamd N180, in de Grote Magelhaense Wolk, een aangrenzend sterrenstelsel aan de Melkweg. weg. Een belangrijke mijlpaal voor de astronomie.

In feite is dit de eerste keer dat een dergelijke schijf, identiek aan die waaruit de planeten van onze Melkweg bestaan, buiten onze Melkweg is waargenomen. Deze waarneming is gedaan met behulp van de Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), waarvan de European Southern Observatory (ESO) een partner is, en biedt een nieuw perspectief op ster- en planeetvormingsprocessen in het universum. Details zijn beschikbaar in het tijdschrift natuur.

Accretieschijf, sleutel tot de vorming van sterren en planeten

Het HH 1177-systeem vertegenwoordigt een uitzonderlijke case study voor astronomen. De Grote Magelhaense Wolk, die zich op ongeveer 160.000 lichtjaar van de aarde bevindt, biedt de mogelijkheid om astronomische verschijnselen waar te nemen die vergelijkbaar zijn met die welke in onze Melkweg voorkomen, maar in een andere context.

De accretieschijf die rond de jonge ster HH 1177 is ontdekt, heeft een structuur die bestaat uit roterend gas en stof, dat een sleutelrol speelt in de sterkte en groei van de ster. Deze structuur is vergelijkbaar met die waargenomen in de Melkweg en duidt op mondiale ster- en planeetvormingsprocessen. Anna McLeod, hoofd van deze studie, kondigt in A Ik heb gerapporteerd : ” Toen ik voor het eerst bewijs zag van de roterende structuur in de ALMA-gegevens, kon ik niet geloven dat we de eerste extragalactische accretieschijf hadden ontdekt. Het was een bijzonder moment “.

De eerste waarnemingen van het HH 1177-systeem werden gedaan met behulp van het MUSE-instrument gemonteerd op de Very Large Telescope (VLT) van de European Southern Observatory (ESO). Deze waarnemingen onthulden de aanwezigheid van een jet, een stroom materiaal die met hoge snelheid wordt uitgeworpen en afkomstig is van een zich vormende ster. Deze jets zijn een belangrijke indicator voor accretie, het proces waarbij een jonge ster materiaal uit zijn omgeving aantrekt en verzamelt. De ontdekking van deze jet maakte het mogelijk om indirect het bestaan ​​van de accretieschijf te bevestigen.

Meer specifiek: omdat materie wordt aangetrokken door de aanstormende ster, kan deze er niet rechtstreeks naartoe bewegen; In plaats daarvan wordt het platter tot een schijf die rond de ster draait. Dichter bij het centrum roteert de schijf sneller, en dit snelheidsverschil is het definitieve bewijs dat astronomen de aanwezigheid van een accretieschijf aantoont.

Dankzij de gedetailleerde frequentiemetingen van ALMA konden de auteurs van het onderzoek de duidelijke rotatie van de schijf onderscheiden, wat de eerste detectie van een schijf rond een jonge extragalactische ster bevestigde.

Unieke omstandigheden in de Grote Magelhaense Wolk

Zware sterren, zoals de sterren die we hier zien, ontstaan ​​veel sneller en leven veel korter dan sterren met een lage massa, zoals de zon. Deze massieve sterren zijn erg moeilijk waar te nemen in onze Melkweg, en worden vaak verduisterd door het stoffige materiaal dat ze vormen terwijl de schijf om hen heen groeit.

Maar de Grote Magelhaense Wolk vertegenwoordigt een andere astrofysische omgeving dan die van onze Melkweg: een lage dichtheid van kosmisch stof. Dit kenmerk speelt een cruciale rol bij astronomische waarnemingen, omdat het de blokkering en verstrooiing van licht aanzienlijk vermindert.

Dankzij deze relatieve transparantie kunnen telescopen zoals ALMA duidelijkere en gedetailleerdere beelden van hemellichamen verkrijgen. In het geval van het HH 1177-systeem was deze resolutie nodig voor directe observatie van de accretieschijf en de jets die uit de jonge ster voortkomen. Zo konden astronomen de processen van ster- en planeetvorming met ongekende precisie bestuderen en fenomenen waarnemen die onder andere omstandigheden door interstellair stof verborgen zouden zijn gebleven.

Implicaties voor het begrijpen van het universum

De ontdekking van een planeetvormende schijf in de Grote Magelhaense Wolk verlegt de grenzen van onze astronomische kennis, wat wijst op de universaliteit van ster- en planeetvormingsprocessen in het universum. Tot nu toe was ons begrip van deze verschijnselen voornamelijk gebaseerd op waarnemingen in de Melkweg. Deze nieuwe waarneming suggereert dat de mechanismen van materiecondensatie in sterren en planeten, die lang als specifiek voor onze Melkweg werden beschouwd, in feite grootschalige kosmologische processen zijn.

Deze universaliteit versterkt het idee dat de wetten van de natuurkunde en astrofysica constant zijn in het hele universum, een concept dat fundamenteel is voor de huidige theorieën over de vorming en evolutie van sterrenstelsels. Bovendien stimuleert deze ontdekking de belangstelling voor het verkennen van andere sterrenstelsels, waardoor de weg wordt vrijgemaakt voor toekomstig onderzoek dat onverwachte verschillen of overeenkomsten in de vorming van sterren en planeten in het hele universum aan het licht zou kunnen brengen.

MacLeod concludeert: We bevinden ons in een tijd van snelle technologische vooruitgang op het gebied van astronomische faciliteiten. Het is erg spannend om te kunnen bestuderen hoe sterren op zulke verbazingwekkende afstanden en in een ander sterrenstelsel ontstaan “.

bron : natuur