11 juli 2020

Mysterieuze rimpelingen ontdekt bij planeetvormende schijf

Afbeeldingen gemaakt met de VLT en Hubble van de schijf rond AU Microscopii. Credit: ESO, NASA & ESA

Astronomen hebben nog nooit eerder waargenomen structuren ontdekt in een stofschijf rond een nabije ster. Ze gebruikten daarvoor opnamen met de Very Large Telescope van ESO en de Hubble Space Telescope van NASA/ESA. De snel bewegende, golfachtige structuren in de schijf rond de ster AU Microscopii lijken in niets op wat ooit is gezien of voorspeld. De resultaten worden op 8 oktober gepubliceerd in het het tijdschrift Nature.

AU Microscopii, of AU Mic, is een jonge, nabije ster omgeven door een grote stofschijf[1]. Onderzoek aan zulke stofschijven geeft inzicht in hoe planeten, die uit dit soort schijven ontstaan, worden gevormd.Sterrenkundigen onderzoeken de schijf van AU Mic al langer, maar in 2014 zochten de astronomen voor het eerst met het nieuwe SPHERE-instrument van de Very Large Telescope. Ze ontdekten iets bijzonder vreemds.

De ster AU Mic in het sterrenbeeld Microscoop. Credit: ESO, IAU and Sky & Telescope.

Onze waarnemingen lieten wat onverwachts zien” zegt Anthony Boccaletti van het Observatoire de Paris (Frankrijk), eerste auteur van de publicatie. “De afbeeldingen die we met SPHERE maakten, tonen een reeks onverklaarbare, boogachtige of golfachtige structuren die niet lijken op wat iemand ooit heeft gezien.” In de nieuwe afbeeldingen zijn vijf golfachtige bogen te zien op verschillende afstanden van de ster. Ze doen denken aan rimpelingen in water. Toen de onderzoekers deze vreemde structuren zagen op de nieuwe SPHERE-foto’s besloten ze oude opnamen erbij te pakken die de Hubble Space Telescope in 2010 en 2011 had gemaakt[2]. Ook op die foto’s bleken de vreemde structuren te staan. De sterrenkundigen legden de foto’s op een rij en konden nu zien dat de structuren in de loop der tijd waren veranderd. Het bleek dat de rimpelingen bewogen. En snel ook.

Brede blik op de hemel rond de nabije ster AU Microscopii. Credit: ESO/Digitized Sky Survey 2.

We konden met behulp van de gegevens van Hubble de beweging van deze vreemde structuren gedurende vier jaar laten zien,” aldus onderzoeker Christian Thalmann (ETH Zürich, Switzerland). “We ontdekten dat de bogen van de ster af bewegen met een snelheid van meer dan 40.000 kilometer per uur!</em” De structuren verder weg van de ster lijken nog sneller te bewegen dan die dicht bij de ster. Minstens drie structuren bewegen zo snel dat ze aan de aantrekkende zwaartekracht van de ster kunnen ontsnappen. Zulke hoge snelheden sluiten uit dat het normale structuren zijn die ontstaan als objecten (zoals planeten) de stofschijf verstoren als ze om de ster heen draaien. Er moet iets anders zijn dat ervoor zorgt dat de rimpelingen zo snel bewegen[3]. “Alles aan de ontdekking was behoorlijk verrassend!” zegt co-auteur Carol Grady van Eureka Scientific (Verenigde Staten). “En omdat zoiets nog nooit was waargenomen of voorspeld, kunnen we tot nu toe allen maar gissen naar wat we nou precies zien en hoe het ontstaan is.” Het team kan niet met zekerheid zeggen waardoor de mysterieuze rimpelingen rond de ster zijn ontstaan. Ze hebben in ieder geval een aantal mogelijke verklaringen uitgesloten. Zo zijn de rimpelingen niet te verklaren door de botsing van twee grote, zeldzame planetoïde-achtige objecten die voor enorme hoeveelheden stof zorgen. En het komt ook niet door spiraalvormige golven die zouden kunnen ontstaan door een instabiel zwaartekrachtssysteem.

Andere ideeën lijken veelbelovender. “Een van de verklaringen voor de vreemde structuur heeft te maken met de zonnevlammen van de ster. AU Mic heeft een hoge zonneactiviteit. Er komen vaak enorme uitbarstingen van energie bij het oppervlak van de ster voor,” legt co-auteur Glenn Schneider van Steward Observatory (Verenigde Staten) uit. “Een van die enorme vlammen heeft misschien iets in gang gezet bij een van de planeten. Als er planeten zijn, tenminste. Er kan bijvoorbeeld materiaal van de planeet zijn afgerukt. Dat zou dan nu door de stofschijf vliegen, voortgestuwd door de kracht van de zonnevlam.

De rimpels waargenomen met de Hubble Space Telescope in 2010 en 2011 en met ESO’s Very Large Telescope in 2014. Top Panel: NASA, ESA, G. Schneider (Steward Observatory), and the HST GO 12228 team;
Bottom Panels: NASA, ESA, ESO, and A. Boccaletti (Paris Observatory)

Het is erg bevredigend om te zien dat we al in het eerste jaar van SPHERE dit soort stofschijven kunnen onderzoeken,” voegt Jean-Luc Beuzit toe. Hij is coauteur en hij leidde de totstandkoming van het SPHERE-instrument.Het team gaat AU Mic verder onderzoeken met behulp van SPHERE en met andere observatoria zoals ALMA. De onderzoekers willen begrijpen wat er precies gebeurt. Maar voorlopig blijven deze vreemde structuren nog even een onopgelost mysterie. Bron: ESO.

  1. AU Microscopii bevindt zich op slechts 32 lichtjaar van de aarde. De stofschijf bestaat hoofdzakelijk uit planetoïden die zo hard met elkaar gebotst zijn dat ze tot stof zijn vermalen. []
  2. De gegevens zijn verzameld door Hubble’s Space Telescope Imaging Spectrograph (STIS). []
  3. Doordat we tegen de rand van de schijf aan kijken, is het lastig om de driedimensionale structuur te interpreteren. []

Comments

  1. Vooral de linker zijde lijkt ‘onstabiel te zijn, en dat is merkwaardig om dat de onderdelen waaruit de ‘stofwolk’/proto-planetaire-schijf bestaat, rondjes om zijn ster ‘hoort’ te draaien. Enige onregelmatigheid zou dus niet aldoor aan dezelfde zijde moeten zitten…

    Ik weet niet wat voor een snelheid de zonnewind (Sol) heeft, maar ik zou me kunnen voorstellen dat er ‘af en toe’ een komeetachtig object door de lokale zonnewind wordt getroffen, waardoor deze verdampt en zo kractig naar buiten wordt geblazen. Bij een jonge ster/ jonge proto-planetaire schijf heb je misschien wel veel meer van dergelijke verse kometen, waardoor de effecten onverwacht krachtig zouden kunnen zijn… 😕

    Groet, Paul

  2. Enceladus Enceladus zegt

    Wellicht een zeer nabij Zwart Gat dat materie van dit net geboren zonnestelsel naar zich toe trekt (en dus feitelijk aan astronomische kindermoord doet)?

    groet,
    Gert (Enceladus)

    • Het is een jonge ster waar die rimpels ontdekt zijn. Ik zou niet weten hoe daar een zwart gat verzeild kan zijn, lijkt mij niet erg waarschijnlijk.

      • Enceladus Enceladus zegt

        Nee, niet erg waarschijnlijk, dat weet ik, maar het verschijnsel is zo onverwacht dat je aan de gekste dingen gaat denken.

        groet,
        Gert (Enceladus)

        • gert1904 gert1904 zegt

          Een zwart gat zou ook de cirkelvormige van de stofschijf beïnvloeden, en de baan van AU Microscopii. Er zijn waarnemingen aan protoplanetaire schijven die al verstoord worden door een veel kleinere massa dan een zwart gat, nl. een planeet.

  3. Het zal wel weer één van mijn “slimste” opmerkingen worden 🙂 ,
    maar mag ik dit vergelijken met tsunami golven?
    Dit, omdat een “minimale”verplaatsing verticaal, horizontaal een enorme snelheid kan creëren.

    https://nl.wikipedia.org/wiki/Tsunami

    • Ach Mardi…X Natuurlijk mag jij dit vergelijken met tsunamigolven. “De snel bewegende, golfachtige structuren…” en citaat:”Ze doen denken aan rimpelingen in water.”
      Er zullen vast wel meer vergelijkingen zijn.

      In jouw link: Bij schoksgewijze beweging van de zeebodem langs geologische breuklijnen, kunnen plotsklaps grote volumes water opgetild of weggezakt raken, vooral als zich een zeebeving op kilometers diepte voltrekt

      -Dan zou in dit geval de zonnevlammen de functie van de zeebodem moeten hebben.

      Verderop in jouw link hebben ze het over springvloeden.

      -Zou de oorzaak van die rimpelingen daar dan niet eerder mee vergelijkbaar kunnen zijn?

  4. gert1904 gert1904 zegt

    Ik kan alleen de abstract van het artikel vinden. Natuurlijk. Zie:

    http://www.nature.com/nature/journal/v526/n7572/full/nature15705.html

    Als ik de lijnen uit figuur 3 mag extrapoleren naar het verleden kom ik rond 1980-1990 uit op het oppervlak van AU Microscopii…

    Toen zou daar een dramatische gebeurtenis plaatsgevonden kunnen hebben.

  5. Ik heb er zojuist nog even een extra afbeelding van de rimpels aan toegevoegd, afkomstig van http://hubblesite.org/newscenter/archive/releases/2015/36/image/a/format/web_print/

  6. Bert Morriën zegt

    Ik dacht even dat AU Miccroscopii identiek was met KIC8462852, maar niet dus, de laatste is zo mogelijk nog geheimzinniger.
    “Over the duration of the Kepler mission, KIC8462852 was observed to undergo irregularly shaped, aperiodic dips in flux down to below the 20% level. The dipping activity can last for between 5 and 80 days.”
    Zie de volgende links.
    http://www.theatlantic.com/science/archive/2015/10/the-most-interesting-star-in-our-galaxy/410023/
    http://arxiv.org/pdf/1509.03622v1.pdf

    • De magneet onder en boven druk is aan het draaien .de weerkaatsing van de verschillende materiaaldelen zorgt er voor dat er golven ontstaan die met verschillende kracht door de magneet pool word weggeduwd.

Speak Your Mind

*

Deze website gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.

%d bloggers liken dit: