Pressmeddelande

ESO-teleskop ser tecken på planetbildning

20 maj 2020, Skurup

Observationer med Europeiska Sydobservatoriets Very Large Telescope (VLT) har avslöjat ett planetsystem under bildande. Kring den unga stjärnan AB Aurigae finns en tät skiva av gas och stoft med en tydlig spiralstruktur och en "knut" som kan markera en planet som håller på att bildas. Detta kan vara det första direkta beviset på pågående planetbildning.

“Tusentals exoplaneter har identifierats, men vi vet mycket lite om hur de bildades” säger Anthony Boccaletti från Observatoire de Paris, PSL-universitetet, som ledde det aktuella forskningsprojektet. Astronomerna vet att planeter bildas i stoftrika skivor kring unga stjärnor, som AB Aurigae, när kall gas och stoft bildar större partiklar. De nya observationerna med ESO:s Very Large Telescope (VLT) som nu publiceras i Astronomy & Astrophysics ger ny kunskap för att förstå denna process.

 

“Vi behöver observera dessa mycket unga stjärnsystem för att fånga det ögonblick då planeter bildas” säger Boccaletti. Men tills nu har astronomerna inte haft möjlighet att ta tillräckligt skarpa och djupa bilder av sådana skivor för att se den “knut” eller störning i systemet som kan indikera att planetbildning pågår.

 

De nya bilderna visar en vacker spiral av stoft och gas runt stjärnan AB Aurigae, som ligger på 520 ljusårs avstånd i stjärnbilden Kusken (Auriga). Spiraler av detta slag indikerar att unga planeter redan har bildats. Planeterna påverkar gasens rörelse så att “störningar i skivan i form av en våg bildas, ungefär som svallvågorna från en båt”, förklarar Emmanuel Di Folco vid det Astrofysikaliska laboratoriet i Bordeux (LAB), som också deltog i studien. När en planet rör sig runt moderstjärnan utvecklar sig denna våg till en spiralarm. Den ljusa gula knutliknande regionen nära spiralens mitt är ett av de störda områden där astronomerna tror att en planet kan vara under bildande. Knuten ligger på ett avstånd från stjärnan AB Aurigae som motsvarar planeten Neptunus avstånd från solen.

 

Observationer av AB Aurigae gjordes redan för flera år sedan med Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), där ESO är en partnerorganisation, vilka indikerade att planetbildning kan pågå runt denna stjärna. På ALMA-bilderna upptäckte astronomerna två spiralarmar av gas nära stjärnan i skivans inre del.  Under 2019 och 2020 ledde Boccaletti ett forskarlag med deltagare från Frankrike, Taiwan, USA och Belgien med syftet att ta skarpare bilder av systemet med SPHERE-instrumentet på ESO:s VLT. De nya SPHERE-bilderna är de skarpaste och djupaste som någonsin tagits av objektet.

 

Med SPHERE:s avancerade avbildningssystem kunde astronomerna se det svaga ljuset från små stoftkorn i skivans inre del. De två armarna som ALMA tidigare hade observerat kunde bekräftas, men en ytterligare märklig detalj upptäcktes: en “knut” som indikerar att aktiv planetbildning troligen pågår i skivan. “Knutar av detta slag har setts i teoretiska modeller av planetbildning” säger Anne Dutrey, en medförfattare till studien knuten till LAB. “Knuten bildas där två spiraler möter varandra, där den ena rör sig inåt från planetens position, och den andra expanderar utåt. Spiralerna gör det möjligt för gas och stoft att ansamlas kring den växande planeten”.

 

ESO konstruerar just nu det 39 meter stora Extremely Large Telescope (ELT) som kommer att fortsätta de banbrytande studier av exoplaneter som har påbörjats med ALMA och SPHERE. Med ELT kommer astronomerna att erhålla ännu mer detaljerade bilder och observationer av planeter som bildas. “Vi borde då kunna se i detalj vilka dynamiska processer i gasen som bidrar till planetbildningen” avslutar Boccaletti.

Mer information

Forskningsresultaten presenteras i artikeln “Are we witnessing ongoing planet formation in AB Aurigae? A showcase of the SPHERE/ALMA synergy” som publiceras i Astronomy & Astrophysics (doi: 10.1051/0004-6361/202038008). 

 

Forskarlaget utgörs av A. Boccaletti (LESIA, Observatoire de Paris, Université PSL, CNRS, Sorbonne Université, Univ. Paris Diderot, Sorbonne Paris Cité, CNRS, Frankrike), E. Di Folco (Laboratoire d’Astrophysique de Bordeaux, Université de Bordeaux, CNRS, Frankrike [Bordeaux]), E. Pantin (Laboratoire CEA, IRFU/DAp, AIM, Université Paris-Saclay, Université Paris Diderot, Sorbonne Paris Cité, CNRS, Frankrike), A. Dutrey (Bordeaux), S. Guilloteau (Bordeaux), Y. W. Tang (Academia Sinica, Institute of Astronomy and Astrophysics, Taipei, Taiwan), V. Piétu (IRAM, Domaine Universitaire, Frankrike), E. Habart (Institut d’astrophysique spatiale, CNRS UMR 8617, Université Paris-Sud 11, Frankrike), J. Milli (CNRS, IPAG, Univ. Grenoble Alpes, Frankrike), T. L. Beck (Space Telescope Science Institute, Baltimore, MD, USA) och A.-L. Maire (STAR Institute, Université de Liège, Belgien).

 

ESO är Europas främsta mellanstatliga samarbetsorgan för astronomisk forskning och med råge världens mest produktiva astronomiska observatorium. Det har 16 medlemsländer: Belgien, Danmark, Finland, Frankrike, Irland, Italien, Nederländerna, Polen, Portugal, Schweiz, Spanien, Storbritannien, Sverige, Tjeckien, Tyskland och Österrike. ESO:s ambitiösa verksamhet rör design, konstruktion och drift av avancerade markbaserade forskningsanläggningar som gör det möjligt för astronomer att göra banbrytande vetenskapliga upptäckter. ESO spelar dessutom en ledande roll i att främja och organisera samarbeten inom astronomisk forskning. ESO driver tre unika observationsplatser i Chile: La Silla, Paranal och Chajnantor. Vid Paranal finns Very Large Telescope, världens mest avancerade observatorium för synligt ljus, och två kartläggningsteleskop. VISTA arbetar i infrarött ljus och är världens största kartläggningsteleskop och VST (VLT Survey Telescope) är det största teleskopet som konstruerats enbart för att kartlägga himlavalvet i synligt ljus. ESO är en huvudpartner i ALMA, världens hittills största astronomiska projekt. Och på Cerro Armazones, nära Paranal, bygger ESO det extremt stora 39-metersteleskopet för synligt och infrarött ljus, ELT. Det kommer att bli ”världens största öga mot himlen”.

 

ALMA är en internationell anläggning för astronomi och ett samarbete mellan Europa, Nordamerika och Ostasien i samverkan med Chile. I Europa stöds ALMA av ESO, i Nordamerika av US National Science Foundation (NSF) i samarbete med Kanadas National Research Council (NRC) samt av Taiwans Nationella vetenskapsråd (NSC), i Ostasien av Nationella instituten för naturvetenskap (NINS) i Japan i samarbete med Academia Sinica (AS) i Taiwan. Konstruktionen och driften av ALMA leds för Europas del av ESO, för Japan av Nationella astronomiska observatoriet i Japan (NAOJ) och för Nordamerika av National Radio Astronomy Observatory (NRAO), som drivs av Associated Universities, Inc. (AUI). Joint ALMA Observatory (JAO) står för övergripande ledning och organisation under konstruktionen, driftsättningen och driften av ALMA.

Länkar

• Forskningsartikel
• Bilder på VLT
• Bilder på ALMA
• För forskare: Berätta om din forskning

Kontakter

Anthony Boccaletti
Laboratory for Space Science and Astrophysical Instrumentation (LESIA), Observatoire de Paris - PSL
Meudon, France
Mobil: +33 (0)675465583
E-post: anthony.boccaletti@observatoiredeparis.psl.eu

Emmanuel Di Folco
Astrophysics Laboratory of Bordeaux (LAB)
Bordeaux, France
Mobil: +33 (0)633966142
E-post: emmanuel.difolco@u-bordeaux.fr

Anne Dutrey
Astrophysics Laboratory of Bordeaux (LAB)
Bordeaux, France
E-post: anne.dutrey@u-bordeaux.fr

Bárbara Ferreira
ESO Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Tel: +49 89 3200 6670
Mobil: +49 151 241 664 00
E-post: pio@eso.org

Johan Warell (Presskontakt för Sverige)
ESO:s nätverk för vetenskaplig kommunikation
Skurup, Sverige
Tel: +46-706-494731
E-post: eson-sweden@eso.org

Connect with ESO on social media

Detta är den översatta versionen av ESO:s pressmeddelande eso2008 som har tagits fram inom ESON, ett nätverk av medarbetare i ESO:s medlemsländer. ESON-representanterna fungerar som lokala kontaktpersoner för media i samband med ESO:s pressmeddelanden och andra händelser. ESON:s kontaktperson i Sverige är Johan Warell.