11 december 2016

Jonge ster wordt omringd door een spiraalpatroon

elias-2-27

Rondom de jonge ster Elias 2-27 bevindt zich een wervelende stofschijf met een spinnewielachtig spiraalpatroon – vergelijkbaar met die van een sterrenstelsel. Waarnemingen van ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) hebben uitgewezen dat het spiraalpatroon rondom Elias 2-27 op dezelfde wijze is ontstaan als het spiraalpatroon van sterrenstelsels, namelijk door dichtheidsgolven.

Astronomen hebben al eerder fascinerende spiraalpatronen waargenomen aan het oppervlak van planeetvormende schijven, maar het was niet bekend of die spiraalarmen ook werkelijk van binnenuit ontstaan zijn. Dat blijkt nu inderdaad het geval te zijn. ALMA heeft namelijk een platte stofschijf gevonden die zich uitstrekt tot voorbij de omloopbaan van Neptunus in het zonnestelsel. Voorbij dat punt heeft ALMA een band met minder stof gevonden, hetgeen een indicatie vormt voor de aanwezigheid van een planeet. Vanuit de buitengrens van het “gat” in de schijf ontspringen dan twee spiraalarmen, die zich uitstrekken tot 10 miljard kilometer vanaf de moederster.

Het aantreffen van dichtheidsgolven op zo’n grote afstand van een ster heeft belangrijke gevolgen voor de modellen van planeetvorming. Normaal gesproken zouden planeten moeten ontstaan vanuit accretie van kleine planetesimalen die door de zwaartekracht samenkomen. In de buitendelen van een protoplanetaire schijf is echter een groot tekort aan planetesimalen. Toch heeft men behoorlijk veel exoplaneten gevonden die op grote afstand van hun moederster draaien. Hoe zijn die ontstaan? Wellicht dat dergelijke planeten rechtstreeks kunnen ontstaan vanuit verstoringen (instabiliteiten) in de stofschijf. Hierbij kan volgens modellen inderdaad een spiraalpatroon het gevolg (en/of de oorzaak) zijn!

Elias 2-27 bevindt zich op een afstand van 450 lichtjaar vanaf de aarde, in de richting van het Ophiuchus-stervormingscomplex. Hoewel de ster slechts een halve zonnemassa weegt, wordt hij omringd door een opvallend massieve protoplanetaire schijf. De ster is slechts een miljoen jaar oud en is nog altijd ingebed in de moleculaire wolk waaruit de ster ontstaan is. Dat maakt de ster onzichtbaar in optisch licht, maar de gevoelige microgolf-ogen van ALMA weten daar wel raad mee!

Bron: National Radio Astronomy Observatory

Geef een reactie