Bildnachweis: UA
Astronomen der Universität von Arizona haben eine neue Technik namens "Nulling Interferometry" verwendet, um die Planetenscheibe um einen sich neu bildenden Stern herum freizulegen. Diese Nullungstechnik kombiniert das Licht des Zentralsterns so, dass es aufgehoben wird. Dadurch können schwächere Objekte wie Staub und Planeten beobachtet werden. Der Planet ist wahrscheinlich ein Vielfaches der Masse des Jupiter und umkreist seinen Stern auf etwa 1,5 Milliarden Kilometern.
Astronomen der Universität von Arizona haben zum ersten Mal eine neue Technik namens Nulling-Interferometrie verwendet, um eine Staubscheibe um einen jungen Stern in der Nähe zu untersuchen. Sie bestätigten nicht nur, dass der junge Stern eine protoplanetare Scheibe hat - das Material, aus dem Sonnensysteme geboren werden -, sondern entdeckten auch eine Lücke in der Scheibe, die ein starker Beweis für einen sich bildenden Planeten ist.
"Es ist sehr aufregend, einen Stern zu finden, von dem wir glauben, dass er Planeten bilden sollte, und tatsächlich Beweise dafür zu sehen", sagte der UA-Astronom Philip Hinz.
"Unter dem Strich haben wir nicht nur die Hypothese bestätigt, dass dieser junge Stern eine protoplanetare Scheibe hat, sondern auch Beweise dafür gefunden, dass sich in dieser Scheibe ein riesiger, Jupiter-ähnlicher Protoplanet bildet", sagte Wilson Liu, Doktorand und wissenschaftlicher Mitarbeiter bei das Projekt.
"Es gibt Hinweise darauf, dass dieser Stern kurz davor steht, ein Hauptreihenstern zu werden", fügte Liu hinzu. "Im Grunde genommen fangen wir einen Stern, der gerade dabei ist, ein Hauptreihenstern zu werden, und es sieht so aus, als würde er beim Bilden von Planeten gefangen."
Hauptreihensterne sind solche wie unsere Sonne, die Wasserstoff an ihren Kernen verbrennen.
Anfang dieses Jahres stellten Hinz und Liu fest, dass Beobachtungen von HD 100546 bei thermischen Wellenlängen oder Wellenlängen im mittleren Infrarot zeigten, dass der Stern eine Staubscheibe hatte.
Das Auffinden schwacher Staubscheiben ist „analog zum Auffinden einer beleuchteten Taschenlampe neben dem Arizona Stadium, wenn die Lichter an sind“, sagte Liu.
Bei der Nullungstechnik wird das Sternenlicht so kombiniert, dass es aufgehoben wird, wodurch ein dunkler Hintergrund entsteht, auf dem sich normalerweise das Bild des Sterns befindet. Da HD 100546 ein so junger Stern ist, ist seine Staubscheibe immer noch relativ hell, ungefähr so hell wie der Stern selbst. Die Nullungstechnik wird benötigt, um zu unterscheiden, welches Licht vom Stern kommt, das unterdrückt werden kann, und was von der erweiterten Staubscheibe kommt, die durch das Nullen nicht unterdrückt wird.
Die Hinz- und UA-Astronomen Michael Meyer, Eric Mamajek und William Hoffmann nahmen die Beobachtungen im Mai 2002 auf. Sie verwendeten BLINC, das einzige funktionierende Null-Interferometer der Welt, zusammen mit MIRAC, einer hochmodernen Mittelinfrarotkamera. auf dem Magellan-Teleskop mit einem Durchmesser von 6,5 Metern in Chile, um den etwa 10 Millionen Jahre alten Stern am Himmel der südlichen Hemisphäre zu untersuchen.
Typischerweise ist Staub in Scheiben um Sterne gleichmäßig verteilt und bildet eine kontinuierliche, abgeflachte, umlaufende Materialwolke, die an der Innenkante heiß, aber den größten Teil der Entfernung zur kalten Außenkante kalt ist.
"Die Datenreduktion war so kompliziert, dass wir erst später bemerkten, dass es eine innere Lücke in der Festplatte gab", bemerkte Hinz.
„Wir haben festgestellt, dass die Scheibe bei wärmeren Wellenlängen (10 Mikron) und bei kälteren Wellenlängen (20 Mikron) ungefähr gleich groß ist. Das könnte nur sein, wenn es eine innere Lücke gibt. "
Die wahrscheinlichste Erklärung für diese Lücke ist, dass sie durch das Gravitationsfeld eines riesigen Protoplaneten = AD erzeugt wird, ein Objekt, das um ein Vielfaches massereicher sein könnte als Jupiter. Die Forscher glauben, dass der Protoplanet den Stern mit vielleicht 10 AE umkreist. (Eine AU oder astronomische Einheit ist der Abstand zwischen Erde und Sonne. Jupiter ist ungefähr 5 AU von der Sonne entfernt.)
Astronomen aus den Niederlanden und Belgien hatten zuvor das Infrarot-Weltraumobservatorium genutzt, um HD 100546 zu untersuchen, das 330 Lichtjahre von der Erde entfernt ist. Sie entdeckten kometenartigen Staub um den Stern und kamen zu dem Schluss, dass es sich möglicherweise um eine protoplanetare Scheibe handelt. Das europäische Weltraumteleskop war jedoch zu klein, um den Staub um den Stern herum deutlich zu sehen.
Hinz, der BLINC entwickelt hat, verwendet seit drei Jahren das Nulling-Interferometer mit zwei 6,5-Meter-Teleskopen, um nahegelegene Sterne auf der Suche nach protoplanetaren Systemen zu untersuchen. Zusätzlich zu dem Magellan-Teleskop, das die südliche Hemisphäre abdeckt, verwendet Hinz das 6,5-Meter-UA / Smithsonian-MMT auf Mount Hopkins, Arizona, für den Himmel der nördlichen Hemisphäre. = 20
Hinz entwickelte BLINC als Technologiedemonstration für die Mission Terrestrial Planet Finder, die vom Jet Propulsion Laboratory in Pasadena, Kalifornien, für die NASA verwaltet wird. Die NASA, die Hinz 'Umfrage finanziert, unterstützt die Forschung zur Bildung von Sonnensystemen im Rahmen ihres Origins-Programms Entwicklung der Nulling-Interferometrie für Terrestrial Planet Finder.
"Die Nulling-Interferometrie ist sehr aufregend, da sie eine der wenigen Technologien ist, mit denen zirkumstellare Umgebungen direkt abgebildet werden können", sagte Liu.
Die Verwendung von MIRAC, der von William Hoffmann und anderen entwickelten Kamera, sei wichtig, da sie für Wellenlängen im mittleren Infrarotbereich empfindlich sei, sagte Hinz. Astronomen müssen in Wellenlängen im mittleren Infrarotbereich suchen, die Raumtemperaturen entsprechen, um Planeten mit flüssigem Wasser und möglichem Leben zu finden, sagte er.
Hinz 'Umfrage umfasst HD 100546 und andere „Herbig Ae“ -Sterne, die in der Nähe junge Sterne sind, die im Allgemeinen massereicher als unsere Sonne sind, aber noch keine Hauptreihensterne sind, die durch Kernfusion angetrieben werden.
Hinz und Liu planen, immer ausgereifter werdende Sternensysteme auf der Suche nach immer schwächeren zirkumstellaren Staubscheiben und Planeten zu beobachten, während sie die Null-Interferometrie und die adaptiven Optik-Technologien weiter verbessern. Die adaptive Optik ist eine Technik, die die Auswirkungen der schimmernden Erdatmosphäre auf das Sternenlicht eliminiert.
Hinz und andere Mitarbeiter des UA Steward Observatory entwerfen ein Null-Interferometer für das Large Binocular Telescope, das 2005 den Himmel mit zwei Spiegeln mit einem Durchmesser von 8,4 Metern auf Mount Graham, Arizona, betrachten wird.
Ursprüngliche Quelle: UA News
