Bildnachweis: Harvard CfA
Wie alt ist zu alt? Profifußballer tendieren dazu, Ende 20 ihren Höhepunkt zu erreichen, und nur wenige setzen ihre Karriere über das 35. Lebensjahr hinaus fort. Für junge Stars liegt das Höchstalter für die Planetenbildung bei 1 bis 3 Millionen Jahren. Mit 10 Millionen Jahren sind ihre Ressourcen erschöpft und sie ziehen sich in ein Leben auf der herausragenden „Hauptsequenz“ zurück.
Ein Team von Astronomen unter der Leitung von Lee W. Hartmann und Aurora Sicilia-Aguilar (Harvard-Smithsonian-Zentrum für Astrophysik) untersucht mithilfe von Teleskopen am Boden und im Weltraum sonnenähnliche Sterne in ihren abnehmenden Gründungsjahren in Clustern, die älter sind als zuvor untersucht . Sie versuchen, unser Verständnis der Planetenbildung zu verfeinern, indem sie staubige protoplanetare Scheiben um solche Sterne untersuchen. Ihre Ergebnisse, die heute auf dem 204. Treffen der American Astronomical Society in Denver, Colorado, vorgestellt wurden, definieren die Zeitspanne, in der sich Planeten bilden könnten, besser.
"Während die Planeten, die sich möglicherweise bilden, nicht direkt erkannt werden können", sagte Sicilia-Aguilar, "können wir Veränderungen in den zirkumstellaren staubigen Akkretionsscheiben sehen, die verursacht werden, wenn die Planeten aufkehren und Masse ansammeln."
"Die Daten haben auch dramatische Unterschiede zwischen Sternen im Alter von 3 und 10 Millionen Jahren gezeigt: Die jüngeren Sterne haben häufig staubige Scheiben, die Planeten bilden können, während solche Scheiben in der älteren Bevölkerung im Wesentlichen fehlen", fuhr sie fort.
Das Team verwendete Daten von den Whipple Observatory-Teleskopen der Smithsonian Institution, dem WIYN-Teleskop am Kitt Peak National Observatory und vom Spitzer-Weltraumteleskop (das im Rahmen des garantierten Zeitprogramms der Infrarot-Array-Kamera PI Giovanni Fazio zur Verfügung gestellt wurde) diese Erkenntnisse.
"Wir versuchen, die Entwicklung protoplanetarer Scheiben um Sterne zu verstehen, die sich nicht allzu sehr von der Sonne unterscheiden", sagte Teamleiter Lee W. Hartmann. „Viele Sterne, die ungefähr 1 Million Jahre alt sind, haben Festplatten, aber in 10 Millionen Jahren haben fast keine Festplatten. Wir versuchen, Sterne in einem Zwischenalter zu finden und sie beim Bilden von Planeten zu fangen. “
Zirkumstellare Staubscheiben hüllen junge Sterne ein, und Astronomen verstehen dies als ein gemeinsames Merkmal der Sternentwicklung und der möglichen Bildung des Planetensystems. Die anfänglichen protoplanetaren Scheiben enthalten das Gas und den Staub, die die Rohstoffe für die Bildung späterer Planetensysteme liefern.
„Nachdem Sterne Planeten in ihren Scheiben gebildet haben und den größten Teil des Materials - entweder durch Akkretion auf dem Stern, Akkretion auf Planeten oder Auswurf - entfernt haben, können kleine Mengen Staub in sogenannten Trümmerscheiben verbleiben. Das meiste oder alles davon Es wird angenommen, dass durch die Kollision kleiner Körper kontinuierlich Staub entsteht, ähnlich wie das Tierkreislicht in unserem Sonnensystem “, sagte Hartmann.
Das Team präsentiert die erste Identifizierung von Sternen mit geringer Masse in den jungen Clustern Trumpler 37 und NGC 7160. (Diese Cluster sind lose Assoziationen von Sternen, die sich in der vergleichsweise jüngeren Vergangenheit zusammen gebildet haben.) „Die Clustermitglieder bestätigen die Altersschätzungen von 1 für Tr37 auf 5 Millionen Jahre und für NGC 7160 auf 10 Millionen Jahre “, sagte Sicilia-Aguilar.
„Wir finden in einigen der Sterne in Tr37 eine aktive Akkretion. Die durchschnittliche Akkretionsrate entspricht dem Verschlucken von 10 Jupitermassen in einer Million Jahren “, sagte Sicilia-Aguilar. "Dies steht im Einklang mit Modellen der Entwicklung viskoser Scheiben."
„Im Vergleich dazu haben wir im älteren Cluster NGC 7160 bisher keine Anzeichen einer aktiven Akkretion festgestellt, was darauf hindeutet, dass die Akkretion der Festplatte innerhalb von 10 Millionen Jahren endet. Dies fällt wahrscheinlich mit der Hauptphase der Bildung des Riesenplaneten zusammen. “
Trumpler 37 ist von unmittelbarerem Interesse, sagte Hartmann, weil wir hoffen, Sterne mit Planeten in Jupiter-Größe zu finden, die immer noch Material von den Scheiben ansammeln, so dass die Scheiben noch nicht vollständig ausgeräumt sind. Es gibt jedoch möglicherweise einige Objekte im 10 Millionen Jahre alten Cluster NGC 7160, die ebenfalls noch ihre Riesenplaneten bilden. Nicht alle Festplatten entwickeln sich mit der gleichen Geschwindigkeit.
"Daher erwarten wir, dass wir irgendwann mehr über die Häufigkeit von Trümmerscheiben und die Geschwindigkeit, mit der der Staub in solchen Scheiben entfernt wird, herausfinden, indem wir den 10 Millionen Jahre alten Cluster NGC 7160 untersuchen und mit Trumpler 37 vergleichen." sagte Hartmann.
Zu den Teammitgliedern gehören neben Sicilia-Aguilar und Hartmann auch Cesar Briceno (Centro de Investigaciones de Astronomia), James Muzerolle (Universität von Arizona) und Nuria Calvet (Smithsonian Astrophysical Observatory). Diese Arbeit wurde durch den NASA-Zuschuss NAG5-9670 unterstützt.
Das Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) mit Hauptsitz in Cambridge, Massachusetts, ist eine gemeinsame Zusammenarbeit zwischen dem Smithsonian Astrophysical Observatory und dem Harvard College Observatory. CfA-Wissenschaftler, die in sechs Forschungsabteilungen unterteilt sind, untersuchen den Ursprung, die Entwicklung und das endgültige Schicksal des Universums.
Originalquelle: Harvard CfA Pressemitteilung
