Bildkredit: UA
Astronomer från University of Arizona har använt en ny teknik som kallas "nulling interferometry" för att avslöja planetarisk skiva runt en nybildande stjärna. Denna nollningsteknik fungerar genom att kombinera ljuset från den centrala stjärnan på ett sådant sätt att det avbryts. Detta gör att svagare föremål, som damm och planeter, kan observeras. Planeten är troligen flera gånger massan av Jupiter och kretsar runt sin stjärna på cirka 1,5 miljarder kilometer.
Astronomer från University of Arizona har använt en ny teknik som kallas nollinterferometri för att undersöka en dammskiva runt en ung närliggande stjärna för första gången. De bekräftade inte bara att den unga stjärnan har en protoplanetärisk skiva - de saker som solsystemen är födda från - utan upptäckte ett gap i skivan, vilket är ett starkt bevis på en formande planet.
"Det är väldigt spännande att hitta en stjärna som vi tycker borde bilda planeter och faktiskt se bevis på att det händer", sa UA-astronomen Philip Hinz.
"I första hand bekräftade vi inte bara hypotesen om att denna unga stjärna har en protoplanetärisk disk, vi hittade bevis på att det bildas en jätte, Jupiter-liknande protoplanet på den här skivan," sa Wilson Liu, doktorand och forskningsassistent på projektet.
"Det finns bevis för att den här stjärnan ligger precis i spetsen för att bli en huvudsekvensstjärna," tillade Liu. "Så i princip fångar vi en stjärna som är precis vid punkten att bli en huvudsekvensstjärna, och det ser ut som om den fångas i formen av att skapa planeter."
Huvudsekvensstjärnor är de som vår sol som bränner väte vid sina kärnor.
Tidigare i år insåg Hinz och Liu att observationer av HD 100546 vid termiska eller mitten av infraröda våglängder visade att stjärnan hade en dammskiva.
Att hitta svaga dammskivor är "analogt med att hitta en upplyst ficklampa bredvid Arizona Stadium när lamporna är på," sade Liu.
Nollningstekniken kombinerar stjärnbelysning på ett sådant sätt att den avbryts och skapar en mörk bakgrund där stjärnans bild normalt skulle vara. Eftersom HD 100546 är en så ung stjärna, är dess dammskiva fortfarande relativt ljus, ungefär lika ljus som själva stjärnan. Nollningstekniken behövs för att skilja vad ljus som kommer från stjärnan, som kan undertrycks, och vad som kommer från den utökade dammskivan, som nollning inte undertrycker.
Hinz- och UA-astronomerna Michael Meyer, Eric Mamajek och William Hoffmann tog observationerna i maj 2002. De använde BLINC, den enda fungerande nollinterferometern i världen, tillsammans med MIRAC, en modern modern infraröd kamera, på det 6,5 meter stora (21 fot) Magellan-teleskopet i Chile för att studera den ungefär 10 miljoner år gamla stjärnan på södra halvklotets himmel.
Vanligtvis är damm i skivor runt stjärnor jämnt fördelade, och bildar ett kontinuerligt, plattat, kretsande moln av material som är varmt på den inre kanten men kallt mestadels avståndet till den frigida ytterkanten.
"Datareduktionen var tillräckligt komplicerad för att vi förstod senare att det fanns ett inre gap på disken", konstaterade Hinz.
”Vi insåg att disken verkade ungefär samma storlek vid varmare (10 mikron) våglängder och vid kallare (20 mikron) våglängder. Det enda sättet kan vara om det finns ett inre gap. "
Den mest troliga förklaringen till detta gap är att det skapas av gravitationsfältet hos en jätteprotoplanet = AD ett objekt som kan vara flera gånger mer massivt än Jupiter. Forskarna tror att protoplaneten kretsar runt stjärnan vid kanske 10 AU. (En AU, eller astronomisk enhet, är avståndet mellan Jorden och solen. Jupiter är cirka 5 AU från solen.)
Astronomer från Nederländerna och Belgien hade tidigare använt Infraröd rymdobservatorium för att studera HD 100546, som ligger 330 ljusår från jorden. De upptäckte kometliknande damm runt stjärnan och drog slutsatsen att det kan vara en protoplanetärisk skiva. Men det europeiska rymdteleskopet var för litet för att tydligt se damm som omger stjärnan.
Hinz, som utvecklade BLINC, har använt nollinterferometern med två 6,5-meter teleskop under de senaste tre åren för sin undersökning av närliggande stjärnor på jakt efter protoplanetära system. Förutom Magellan-teleskopet som täcker den södra halvklotet använder Hinz 6,5-meters UA / Smithsonian MMT ovanpå Mount Hopkins, Ariz., För himlen på norra halvklotet. = 20
Hinz utvecklade BLINC som en teknikdemonstration för Terrestrial Planet Finder-uppdraget, som hanteras för NASA av Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Kalifornien. NASA, som finansierar Hinz 'undersökning, stödjer forskning om bildning av solsystem under dess Origins-program och är utveckla nollande interferometri för Terrestrial Planet Finder.
"Nulling interferometry är väldigt spännande eftersom det är en av bara ett fåtal tekniker som kan direkt avbilda omgivande miljöer," sade Liu.
Att använda MIRAC, kameran som utvecklats av William Hoffmann och andra, var viktig eftersom den är känslig för våglängder i mitten av infraröd, sade Hinz. Astronomer kommer att behöva titta i våglängder i mitten av infraröda ljus, som motsvarar rumstemperaturer, för att hitta planeter med flytande vatten och möjligt liv, sa han.
Hinz 'undersökning inkluderar HD 100546 och andra "Herbig Ae" -stjärnor, som är närliggande unga stjärnor i allmänhet mer massiva än vår sol, men är ännu inte huvudsekvensstjärnor drivna av kärnfusion.
Hinz och Liu planerar att observera allt mer mogna stjärnsystem och söker efter alltmer svagare dammskivor och planeter i omkretsbilden, eftersom de fortsätter att förbättra nollande interferometri och adaptiv optikteknologi. Adaptiv optik är en teknik som eliminerar effekterna av jordens skimrande atmosfär från stjärnljus.
Hinz och andra vid UA Steward Observatory utformar en nollinterferometer för det stora binokulära teleskopet, som kommer att titta på himlen med två spegel med en diameter på 8,4 meter (27 fot) på Mount Graham, Ariz., 2005.
Originalkälla: UA News
