Lehdistötiedote

ALMA:n yksityiskohtaisin kuva protoplanetaarisesta kiekosta

Todisteita planeettojen muodostumisesta nuorta tähteä kiertävällä maankaltaisella kiertoradalla

31. maaliskuuta 2016

Tämä uusi kuva ALMA-teleskoopilta (Atacama Large Millimetre/submillimetre Array) esittää tarkimpia yksityiskohtia, jotka on koskaan nähty läheistä auringonkaltaista tähteä TW Hydrae ympäröivässä planeettoja muodostavassa kiekossa. Se paljastaa hämmentävän aukon samalla etäisyydellä tähdestä kuin Maa on Auringosta, mikä saattaa tarkoittaa sitä, että siellä on alkamassa muodostua vauvaversio kotiplaneettaamme muistuttavasta planeetasta tai mahdollisesti massiivisemmasta supermaasta.

Tähti TW Hydrae on tähtiharrastajien suosikkikohteita, koska se on lähellä Maata (vain noin 175 valovuoden etäisyydellä) ja se on vauvatähti (noin 10 miljoonan vuoden ikäinen). Se myös nähdään suoraan ylhäältä Maasta katsottuna. Tämän ansiosta tähtitieteilijät näkevät häiriöttä tähteä ympäröivän protoplanetaarisen kiekon kokonaisuudessaan.

"Aikaisemmat tutkimukset näkyvän valon ja radioteleskoopeilla vahvistivat, että TW Hydraella on selvä kiekko, jonka piirteet antavat vahvasti olettaa planeettojen alkavan sulautua yhteen," sanoo Yhdysvaltain Massachusettsissa sijaitsevassa Cambridgessa toimivan Harvard-Smithsonian Center for Astrophysicsin Sean Andrews, tänään Astrophysical Journal Lettersissä julkaistun tutkimusjulkaisun pääkirjoittaja. "Uudet ALMA:n kuvat esittävät kiekkoa ennennäkemättömällä tarkkuudella, paljastaen sarjan samankeskisiä, kirkkaita tomurenkaita ja tummia aukkoja, mukaanlukien kiehtovia piirteitä, jotka saattavat osoittaa, että siellä on muodostumassa planeetta maankaltaisella kiertoradalla."

Muut uudessa kuvassa esiin tulevat huomattavat aukot sijaitsevat kolmen ja kuuden miljardin kilometrin etäisyydellä keskustähdestä, vastaten Uranuksen ja Pluton keskietäisyyksiä Auringosta aurinkokunnassa. Ne ovat myös mahdollisesti seurausta hiukkasista, jotka liittyivät yhteen muodostaakseen planeettoja, jotka sitten pyyhkivät kiertoratansa puhtaaksi tomusta ja kaasusta sekä paimensivat jäljellä olevan materian selvästi rajattuihin vyöhykkeisiin.

Tähtitieteilijät kuvasivat heikkoa radiosäteilyä kiekon millimetrin kokoisista tomuhiukkasista tehdessään uusia havaintoja TW Hydraesta. Siten he paljastivat yksityiskohtia, jotka ovat samaa luokkaa Maan ja Auringon välisen etäisyyden (noin 150 miljoonaa kilometriä) kanssa. Nämä yksityiskohtaiset havainnot olivat mahdollisia ALMA:n suuren resoluution, pitkän perusviivan konfiguraation ansiosta. Kun ALMA:n antennit ovat suurimmilla etäisyyksillä toisistaan, noin 15 kilometrissä, teleskooppi kykenee erottamaan pienempiä yksityiskohtia. "Tämä on parhaan kulmaerotuskyvyn kuva, joka ALMA:lla on milloinkaan otettu protoplanetaarisesta kiekosta eikä saavutusta helpolla rikota tulevaisuudessa!" sanoo Andrews [1].

"TW Hydrae on varsin erityinen. Se on lähin tunnettu protoplanetaarinen kiekko Maasta katsottuna ja saattaa muistuttaa läheisesti aurinkokuntaa sen ollessa vain noin 10 miljoonan vuoden ikäinen," lisää yksi kirjoittajista, David Wilner, myös tutkimuslaitoksesta Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics.

Varhaisemmat ALMA-havainnot toisesta järjestelmästä, HL Tauri, osoittavat, että jopa nuoremmissa protoplanetaarisissa kiekoissa — vain yhden miljoonan vuoden ikäisissä — voi olla samanlaisia planeettojen muodostumisen tunnusmerkkejä. Tutkimalla vanhempaa TW Hydraen kiekkoa, tähtitieteilijät toivovat ymmärtävänsä paremmin oman planeettamme kehittymistä ja mahdollisuuksia löytää vastaavia järjestelmiä kautta koko Linnunradan.

Tähtitieteilijät haluavat nyt selvittää kuinka yleisiä tällaiset piirteet ovat muita nuoria tähtiä ympäröivissä kiekoissa ja kuinka ne mahdollisesti muuttuvat ajan myötä tai erilaisissa ympäristöissä.

Lisähuomiot

[1] HL Taurista otettujen kuvien kulmaerotuskyky vastasi näitä uusia havaintoja, mutta koska TW Hydrae on paljon lähempänä Maata, siitä nähdään paljon enemmän yksityiskohtia.

Lisätietoa

Tämä tutkimus esitettiin tutkimusjulkaisussa "Ringed Substructure and a Gap at 1 AU in the Nearest Protoplanetary Disk", jonka kirjoittivat S.M. Andrews et al. Tutkimusjulkaisu ilmestyi julkaisusarjassa Astrophysical Journal Letters.

Tutkimusryhmään kuuluvat Sean M. Andrews (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, Cambridge, Massachusetts, USA), David J. Wilner (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, Cambridge, Massachusetts, USA) , Zhaohuan Zhu (Princeton University, Princeton, New Jersey, USA), Tilman Birnstiel (Max-Planck-Institut für Astronomie, Heidelberg, Saksa), John M. Carpenter (Joint ALMA Observatory, Santiago, Chile), Laura M. Peréz (Max-Planck-Institut für Radioastronomie, Bonn, Saksa), Xue-Ning Bai (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, Cambridge, Massachusetts, USA), Karin I. Öberg (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, Cambridge, Massachusetts, USA), A. Meredith Hughes (Wesleyan University, Van Vleck Observatory, Middletown, USA), Andrea Isella (Rice University, Houston, Texas, USA) ja Luca Ricci (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, Cambridge, Massachusetts, USA).

Kansainvälinen tähtitieteen tutkimuslaitos Atacama Large Millimetre/submillimetre Array (ALMA) on ESO:n, U.S. National Science Foundationin (NSF) ja Japanin National Institutes of Natural Sciencesin (NINS)  kumppanuushanke yhteistyössä Chilen kanssa. ALMA:a rahoittavat Euroopan eteläinen observatorio (ESO) jäsenmaidensa puolesta, NSF yhteistyössä Kanadan kansallisen tutkimusneuvoston (NRC) ja Taiwanin kansallisen tiedeneuvoston (NSC) kanssa sekä Japanin kansalliset luonnontieteelliset instituutit (NINS) yhteistyössä Taiwanin Academia Sinican (AS) ja Korea Astronomy and Space Science Instituten (KASI) kanssa.

ALMA:n rakentamista ja toimintaa ohjaa Euroopan osalta ESO, Pohjois-Amerikan osalta Kansallinen radiotähtitieteen observatorio (NRAO), jota hallinnoi Associated Universities, Inc. (AUI), ja Itä-Aasian osalta Japanin Kansallinen tähtitieteellinen observatorio (NAOJ). Yhteinen ALMA-observatorio (JAO) huolehtii ALMA:n rakentamisen, kokoonpanon ja operaation yhtenäisestä johdosta ja hallinnoinnista.

ESO on Euroopan johtava hallitustenvälinen tähtitieteen organisaatio ja maailman tieteellisesti tuotteliain tähtitieteellinen observatorio. ESO:lla on 16 jäsenmaata: Alankomaat, Belgia, Brasilia, Espanja, Iso-Britannia, Italia, Itävalta, Portugali, Puola, Ranska, Ruotsi, Saksa, Suomi, Sveitsi, Tanska ja Tšekin tasavalta. ESO toteuttaa kunnianhimoista ohjelmaa, joka keskittyy tehokkaiden maanpäällisten havaintovälineiden suunnitteluun, rakentamiseen ja käyttöön. Välineiden avulla tähtitieteilijät voivat tehdä merkittäviä tieteellisiä löytöjä. ESO:lla on myös johtava asema tähtitieteen tutkimuksen kansainvälisen yhteistyön edistämisessä ja organisoinnissa. ESO:lla on Chilessä kolme ainutlaatuista huippuluokan observatoriota: La Silla, Paranal ja Chajnantor. ESO:lla on Paranalilla Very Large Telescope (VLT), maailman kehittynein näkyvää valoa havainnoiva tähtitieteellinen observatorio, ja kaksi kartoitusteleskooppia. VISTA toimii infrapuna-alueella ja on maailman suurin kartoitusteleskooppi. VLT Survey Telescope on suurin vartavasten taivaan näkyvän valon kartoitukseen suunniteltu teleskooppi. ESO on yksi maailman suurimman tähtitieteellisen projektin, ALMA-teleskoopin pääyhteistyökumppaneista. Lähellä Paranalia sijaitsevalla Cerro Armazonesilla ESO rakentaa 39-metrin kokoista E-ELT -teleskooppia (European Extremely Large Telescope), josta tulee “maailman suurin tähtitaivasta havainnoiva silmä”.

Linkit

• Tutkimusjulkaisu
• Valokuvia ALMA-teleskoopista
• Muita julkaisuja ALMA-teleskoopilta

Yhteystiedot

Sean M. Andrews
Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics
Cambridge, Massachusetts, USA
Sähköposti: sandrews@cfa.harvard.edu

Charles Blue
NRAO Public Information Officer
Puh.: +1 434 296-0314
Sähköposti: cblue@nrao.edu

Richard Hook
ESO Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Puh.: +49 89 3200 6655
Matkapuhelin: +49 151 1537 3591
Sähköposti: rhook@eso.org

Pasi Nurmi (Lehdistön yhteyshenkilö Suomi)
ESO Science Outreach Network ja University of Turku
Turku, Finland
Puh.: +358 29 4504 358
Sähköposti: eson-finland@eso.org

Connect with ESO on social media