Hur bildas massiva stjärnor? Detta har varit en av de mer diskuterade frågorna inom astronomin. Formas stora stjärnor genom ackretion som stjärnor med låg massa eller bildas de genom sammanslagning av protostar med låg massa? Eftersom massiva stjärnor tenderar att vara ganska långt borta och vanligtvis är omgivna av ett dammskydd är de svåra att observera, säger Stefan Kraus från University of Michigan. Men Kraus och hans team har fått den första bilden av en dammig skiva som omger en massiv babystjärna, vilket ger direkta bevis på att stora eller små, alla stjärnor bildar på samma sätt.
"Våra observationer visar en skiva som omger en embryonisk ung, massiv stjärna, som nu är helt bildad," sade Kraus. "Det är första gången något sådant har observerats, och disken liknar mycket vad vi ser runt unga stjärnor som är mycket mindre, förutom att allt är uppskalat och mer massivt."
Inte bara det, men Kraus och hans team hittade antydningar till en potentiell planetbildande region runt den framväxande stjärnan.
Med hjälp av ESO: s Very Large Telescope Interferometer Kraus och hans team fokuserade de på IRAS 13481-6124, en stjärna som ligger cirka 10 000 ljusår bort i stjärnbilden Centaurus, och cirka 20 gånger massivare än vår sol. "Vi kunde få en mycket skarp vy till de innersta regionerna runt denna stjärna genom att kombinera ljuset från separata teleskop," sade Kraus, "i grunden efterliknar den upplösande kraften i ett teleskop med en otrolig 85 meter (280 fot) spegel ”.
Kraus tillade att den resulterande upplösningen är cirka 2,4 milliarcsekunder, vilket motsvarar att plocka ut en skruvhuvud på den internationella rymdstationen från jorden, eller mer än tio gånger den upplösning som är möjlig med aktuella synliga ljus teleskop i rymden.
De gjorde också kompletterande observationer med det 3,58 meter långa New Technology Telescope vid La Silla. Teamet valde denna region genom att titta på arkiverade bilder från Spitzer Space Telescope såväl som från observationer gjorda med APEX 12-meter submillimeterteleskop, där de upptäckte närvaron av en jet.
"Sådana jetflygplan observeras vanligtvis runt unga stjärnor med låg massa och indikerar i allmänhet närvaron av en skiva," säger Kraus.
Från deras observationer tror teamet att systemet är cirka 60 000 år gammalt och att stjärnan har nått sin slutliga massa. På grund av stjärnans intensiva ljus - 30 000 gånger mer ljus än vår sol - kommer skivan snart att förångas. Skivan sträcker sig till cirka 130 gånger jorden – solavståndet - eller 130 astronomiska enheter (AU) - och har en massa som liknar stjärnan, ungefär tjugo gånger solen. Dessutom visas de inre delarna av skivan sakna damm, vilket kan innebära att planeter bildas runt stjärnan.
"I framtiden kanske vi kan se luckor i detta och andra dammskivor som skapas av kretsande planeter, även om det är osannolikt att sådana kroppar kan överleva länge," sa Kraus. "En planet runt en så massiv stjärna skulle förstöras av de starka stjärnvindarna och den intensiva strålningen så snart det skyddande skivmaterialet är borta, vilket lämnar liten chans för utvecklingen av solsystem som vår egen."
Kraus ser fram emot observationer med Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA), som för närvarande håller på att byggas i Chile, som kanske kan lösa diskarna till en ännu skarpare upplösning.
Tidigare upptäckte Spitzer dammiga skivor av planetariska skräp runt mer mogna massiva stjärnor, vilket stödjer idén att planeter kan bildas även i dessa extrema miljöer. (Läs om den här forskningen här.)
Källor: ESO, JPL
