Konstnärens uppfattning om en eventuell kollision kring BD +20 307. Bildkredit: Gemini Observatory / Jon Lomberg. Klicka för att förstora
En relativt ung stjärna som ligger cirka 300 ljusår bort förbättrar i hög grad vår förståelse för bildandet av jordliknande planeter.
Stjärnan, som går under det beskedna namnet BD +20 307, är höljd av den dammigaste miljön som någonsin har sett så nära en solliknande stjärna väl efter dess bildning. Det varma dammet tros vara från nyligen kollisioner av steniga kroppar på avstånd från stjärnan jämförbar med jorden från solen. Resultaten baserades på observationer gjorda vid Gemini och W.M. Keck Observatories och publicerades i 21 juli-utgåvan av den brittiska vetenskapstidsskriftet Nature.
Detta fynd stöder idén att jämförbara kollisioner av steniga kroppar inträffade tidigt i vårt solsystem bildande för cirka 4,5 miljarder år sedan. Dessutom kan detta arbete leda till fler upptäckter av denna typ som skulle indikera att steniga planeter och månar i vårt inre solsystem inte är så sällsynta som vissa astronomer misstänker.
?Vi hade tur. Denna uppsättning observationer är som att hitta den ordspråkiga nålen i höstacken ,? sade Inseok Song, astronomen Gemini Observatory som ledde det amerikanska forskargruppen. ? Dammet vi upptäckte är exakt vad vi kan förvänta oss av kollisioner av steniga asteroider eller till och med planetstorlekar, och att hitta detta damm så nära en stjärna som vår sol stöter på betydelsefull väg upp. Jag kan dock inte låta bli att astronomer nu kommer att hitta fler genomsnittliga stjärnor där kollisioner som dessa har inträffat. ”
I flera år har astronomer tålmodigt studerat hundratusentals stjärnor i hopp om att hitta en med en infraröd dammsignatur (egenskaperna hos stjärnljuset absorberat, värmt upp och återges av dammet) lika starkt som det här på jorden till solen avstånd från stjärnan. ”Mängden varmt damm nära BD + 20 307 är så enastående att jag inte skulle bli förvånad om det var resultatet av en massiv kollision mellan objekt i planetstorlek, till exempel en kollision som den som många forskare tror bildade jordens måne , ”Sade Benjamin Zuckerman, UCLA-professor i fysik och astronomi, medlem av NASA: s astrobiologiska institut och en medförfattare på tidningen. Forskarteamet inkluderade också Eric Becklin från UCLA och Alycia Weinberger, tidigare vid UCLA och nu vid Carnegie-institutionen.
BD +20 307 är något mer massiv än vår sol och ligger i stjärnbilden Väduren. Den stora dammskivan som omger stjärnan har varit känd sedan astronomer upptäckte ett överskott av infraröd strålning med IRAS (IRR) 1983. Gemini- och Keck-observationerna ger en stark korrelation mellan de observerade utsläppen och dammpartiklar av storleken och temperaturer som förväntas av kollisionen mellan två eller flera steniga kroppar nära en stjärna.
Eftersom stjärnan beräknas vara cirka 300 miljoner år gammal måste alla stora planeter som kan kretsa kring BD +20 307 redan ha bildats. Emellertid kan dynamiken i steniga rester från planetsformationsprocessen dikteras av planeterna i systemet, som Jupiter gjorde i vårt tidiga solsystem. De kollisioner som ansvarar för det observerade dammet måste ha varit mellan minst minst stora kroppar som de största asteroiderna som finns i vårt solsystem (cirka 300 kilometer över). "Oavsett vilken massiv kollision som uppstod, lyckades den helt pulverisera mycket sten," säger teammedlem Alycia Weinberger.
Med tanke på detta damms egenskaper uppskattar teamet att kollisionerna inte kunde ha inträffat för mer än cirka 1 000 år sedan. En längre historia skulle ge det fina dammet (ungefär storleken på cigarettrökpartiklar) tillräckligt med tid att dras in i den centrala stjärnan.
Den dammiga miljön kring BD +20 307 tros vara ganska lik, men mycket mer spänd än vad som återstår från bildandet av vårt solsystem. "Det som är så fantastiskt är att mängden damm runt denna stjärna är ungefär en miljon gånger större än dammet runt solen," sa UCLA-teammedlem Eric Becklin. I vårt solsystem sprider det kvarvarande dammet solljus för att skapa en extremt svag glöd som kallas zodiakljuset (se bilden ovan). Det kan ses under idealiska förhållanden med blotta ögat några timmar efter kvällen eller före morgonskymningen.
Teamets observationer erhölls med hjälp av Michelle, en mitt-infraröd spektrograf / bildbildare byggd av UK Astronomy Technology Center, på Frederick C. Gillette Gemini North Telescope och Long Wavelength Spectrograph (LWS) vid W.M. Keck Observatory på Keck I.
Ursprungskälla: Gemini Observatory News release
