Bildkredit: Harvard CfA
Hur gammal är för gammal? Pro fotbollsspelare tenderar att toppa i slutet av 20-talet, och få fortsätter sin karriär utöver 35 års ålder. För unga stjärnor är toppåldern för planetbildning omkring 1 till 3 miljoner år. Vid 10 miljoner år gammal är deras resurser uttömda och de går tillbaka till ett liv i den stellar "huvudsekvensen."
Med hjälp av teleskoper på marken och i rymden studerar ett team av astronomer under ledning av Lee W. Hartmann och Aurora Sicilia-Aguilar (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics) solliknande stjärnor i deras avtagande formande år, inom kluster äldre än tidigare utforskat . De försöker förfina vår förståelse av planetbildning genom att studera dammiga protoplanetära diskar runt sådana stjärnor. Deras resultat, som presenterades idag vid det 204: e mötet i American Astronomical Society i Denver, Colorado, definierar bättre tidsperioden under vilken planeter kan bildas.
"Medan planeterna som kan bildas inte kan upptäckas direkt," sade Sicilia-Aguilar, "kan vi se förändringar i de cirkumstellariska dammiga åtskillnadsskivorna som orsakas när planeterna sopar upp och ackumuleras massa."
"Uppgifterna har också visat dramatiska skillnader mellan stjärnor mellan 3 och 10 miljoner år: de yngre stjärnorna har ofta dammiga skivor som kan bilda planeter, medan sådana skivor i huvudsak saknas i den äldre befolkningen," fortsatte hon.
Teamet använde data från Smithsonian Institutionens Whipple Observatory-teleskop, WIYN-teleskopet vid Kitt Peak National Observatory och från Spitzer Space Telescope (det senare tillhandahölls som en del av det garanterade tidsprogrammet för Infraröd Array Camera PI Giovanni Fazio), för att göra dessa resultat.
"Vi försöker förstå utvecklingen av protoplanetära skivor runt stjärnor som inte är så annorlunda än solen", säger lagledaren Lee W. Hartmann. ”Många stjärnor på ungefär en miljon år har skivor, men med 10 miljoner år har nästan ingen diskar. Vi försöker hitta stjärnor i en mellanålder och "fånga dem i form av att bilda planeter."
Cirkumstellar-dammskivor omsluter unga stjärnor, och astronomer förstår att detta är ett vanligt inslag i stjärnutvecklingen och möjlig bildning av planetsystemet. De initiala protoplanetära skivorna innehåller gasen och dammet som tillhandahåller råvarorna för bildandet av senare planetsystem.
”Efter att stjärnor bildar planeter i sina skivor och rensar bort det mesta av materialet - antingen genom tillträde till stjärnan, kan förening på planeter eller utkastning - små mängder damm kvar i så kallade" skräpskivor. "Det mesta eller allt detta skräpstoft tros genereras kontinuerligt genom kollision av små kroppar, ungefär som zodiakljuset i vårt solsystem, ”sade Hartmann.
Teamet presenterar den första identifieringen av stjärnor med låg massa i de unga klusterna Trumpler 37 och NGC 7160. (Dessa kluster är lösa föreningar av stjärnor som har bildats tillsammans i det relativt nyligen förflutna). ”Klustermedlemmarna bekräftar åldersberäkningarna på 1 till 5 miljoner år för Tr37 och 10 miljoner år för NGC 7160, ”sade Sicilia-Aguilar.
”Vi hittar aktiv ackretion i några av stjärnorna i Tr37. Den genomsnittliga utvinningsgraden motsvarar att svälja upp 10 Jupiter-massor på en miljon år, säger Sicilia-Aguilar. "Detta överensstämmer med modeller för viskös skivutveckling."
"Som jämförelse har vi hittat inga tecken på aktiv ackretion hittills i det äldre klustret NGC 7160, vilket tyder på att hårdiskretionen upphör inom 10 miljoner år. Detta sammanfaller troligen med den stora fasen av jätteplanetbildning. "
Trumpler 37 är av mer omedelbart intresse, sade Hartmann, eftersom vi hoppas kunna hitta stjärnor med Jupiter-planeter som fortfarande samlar material från skivorna, så att skivorna inte är helt rensade ännu. Det kan dock finnas några få föremål i det 10 miljoner år gamla klustret NGC 7160 som också fortfarande bildar sina jätteplaneter. Inte alla diskar utvecklas i samma takt.
"Vi förväntar oss så småningom att ta reda på mer om frekvensen av skräpskivor och hur mycket dammet i sådana skivor avlägsnas genom att studera det 10 miljoner år gamla klustret NGC 7160 och jämföra det med Trumpler 37," sa Hartmann.
Förutom Sicilia-Aguilar och Hartmann inkluderar teammedlemmarna Cesar Briceno (Centro de Investigaciones de Astronomia), James Muzerolle (University of Arizona) och Nuria Calvet (Smithsonian Astrophysical Observatory). Detta arbete stöds av NASA-bidrag NAG5-9670.
Huvudkontoret ligger i Cambridge, Mass., Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) är ett gemensamt samarbete mellan Smithsonian Astrophysical Observatory och Harvard College Observatory. CfA-forskare, organiserade i sex forskningsavdelningar, studerar universums ursprung, evolution och slutliga öde.
Originalkälla: Harvard CfA News Release
