En illustration som jämför storleken på en gargantuan stjärna och dess dammiga skiva med vårt solsystem. Bildkredit: NASA / JPL Klicka för förstoring
NASA: s Spitzer-rymdteleskop har identifierat två enorma "hypergiant" stjärnor cirkelade av monströsa skivor av vad som kan vara planetbildande damm. Resultaten överraskade astronomer eftersom stjärnor som var så stora som dessa ansågs vara omöjliga för planeter.
"Dessa extremt massiva stjärnor är oerhört heta och ljusa och har mycket starka vindar, vilket gör jobbet med att bygga planeter svårt," sade Joel Kastner från Rochester Institute of Technology i New York. "Våra data tyder på att den planbildande processen kan vara hårdare än tidigare trott, och uppträder runt de mest massiva stjärnorna som naturen producerar."
Kastner är först författare till ett papper som beskriver forskningen i 10 februari-numret av Astrophysical Journal Letters.
Dammiga skivor runt stjärnor anses vara skyltar för nuvarande eller framtida planetsystem. Vår egen sol kretsas av en tunn skiva av planetskräp, kallad Kuiper Belt, som innehåller damm, kometer och större kroppar som liknar Pluto.
Förra året rapporterade astronomer som använde Spitzer att hitta en dammskiva runt en miniatyrstjärna, eller en brun dvärg, med bara åtta tusendels solens massa (http://www.spitzer.caltech.edu/Media/happenings/20051129/ ). Diskar har också upptäckts innan omkring stjärnor fem gånger massivare än solen.
De nya Spitzer-resultaten utökar utbudet av stjärnor som sportdiskarna inkluderar det "extra stora." Det infraröda teleskopet upptäckte enorma mängder damm runt två positivt fylliga stjärnor, R 66 och R 126, belägen i Vintergatan närmaste grann galax, det stora magellanska molnet. Kallade hypergiganter, dessa brinnande heta stjärnor är åldrande efterkommare till den mest massiva klass av stjärnor, kallas ”O” -stjärnor. De är 30 respektive 70 gånger solens massa. Om en hypergiant var belägen vid solens position i vårt solsystem, skulle alla inre planeter, inklusive Jorden, passa bekvämt inom dess omkrets.
Astronomer uppskattar att stjärnskivorna också är uppblåsta och sprider sig hela vägen ut till en bana som är cirka 60 gånger längre än Plutos runt solen. Diskarna är antagligen lastade med cirka tio gånger så mycket massa som finns i Kuiper Belt. Kastner och hans kollegor säger att dessa dammiga strukturer kan representera de första eller sista stegen i den planbildande processen. Om det senare, kan skivorna tänkas vara förstorade versioner av vår Kuiper Belt.
"Dessa skivor kan vara välbefolkade med kometer och andra större organ som kallas planetesimals," sade Kastner. "De kan vara tänkta som Kuiper-bälten på steroider."
Spitzer upptäckte diskarna under en undersökning av 60 ljusa stjärnor som tros vara inslagna i sfäriska kokonger av damm. Enligt Kastner stakade R 66 och R 126 ut som öm tummar eftersom deras ljusa signaturer eller spektra indikerade förekomsten av plattade skivor. Han och hans team tror att dessa skivor virvlar runt de hypergigantiska stjärnorna, men de säger att det är möjligt att jätteskivorna går om osedda, något mindre följeslagare.
En noggrann undersökning av dammet som bildade skivorna avslöjade förekomsten av sandliknande planetära byggstenar som kallas silikater. Dessutom visade skivan runt R 66 tecken på dammklumpning i form av silikatkristaller och större dammkorn. Sådan klumpning kan vara ett betydande steg i konstruktionen av planeter.
Stjärnor så massiva som R 66 och R 126 lever inte så länge. De bränner igenom allt sitt kärnbränsle på bara några miljoner år och går ut med en lugg, i eldiga explosioner som kallas supernovaer. Deras korta livslängd ger inte mycket tid för planeter eller liv att utvecklas. Alla planeter som kan växa upp skulle förmodligen förstöras när stjärnorna spricker isär.
"Vi vet inte om planeter som de i vårt solsystem kan bildas i den mycket energiska, dynamiska miljön hos dessa massiva stjärnor, men om de kunde, skulle deras existens vara en kort och spännande," sa Charles Beichman, en astronom vid NASA: s Jet Propulsion Laboratory och California Institute of Technology, båda i Pasadena.
Andra författare till detta arbete inkluderar Catherine L. Buchanan från Rochester Institute of Technology och B. Sargent och W. J. Forrest vid University of Rochester, N.Y.
Jet Propulsion Laboratory hanterar Spitzer Space Telescope-uppdraget för NASA: s Science Mission Directorate, Washington. Vetenskapliga operationer bedrivs vid Spitzer Science Center i Caltech. JPL är en division av Caltech. Spitzers infraröda spektrografi, som gjorde de nya observationerna, byggdes av Cornell University, Ithaca, N.Y. Dess utveckling leddes av Jim Houck från Cornell.
Ett artistkoncept av en hypergiant och dess disk, plus ytterligare grafik och information, finns på http://www.spitzer.caltech.edu/spitzer.
Originalkälla: NASA News Release
