Pressmeddelande

Dubbelstjärnans livlina gör att planeter kan bildas

ALMA granskar dubbla hjul av damm och gas

29 oktober 2014

Med hjälp av ALMA har forskare upptäckt en ström av gas och stoft kring en dubbelstjärna som inte liknar något som tidigare setts. Tack vare strömmen flyttas material från systemets yttre delar till dess inre delar, där den fyller på en mindre skiva av gas och damm ur vilken nya planeter kan bildas. Utan strömmen skulle den inre skivan sedan länge ha upplösts. Då hälften av alla stjärnor som liknar solen föds i dubbelsystem har upptäckten stor betydelse för jakten på exoplaneter. Forskningsresultaten publiceras i tidsskriften Nature 30 oktober 2014.

En forskargrupp ledd av Anne Dutrey, astronom vid Laboratoriet för astrofysik i Bordeaux, Frankrike, samt CNRS har använt ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) för att observera fördelningen av stoft och gas i det multipla stjärnsystemet GG Tau-A [1]. Stjärnorna i systemet är bara några få miljoner år gamla och ligger omkring 450 ljusår från jorden i stjärnbilden Oxen.

GG Tau-A för tankarna till ett hjul satt inuti ett annat hjul. Utöver en stor yttre skiva, som omringar hela systemet, finns även en inre skiva som kretsar kring den centrala huvudstjärnan. Denna andra, inre skivan har ungefär samma massa som Jupiter. Att den ens existerar har fascinerat forskare eftersom den tappar massa till den centrala stjärnan så snabbt att den borde ha tömts på material för länge sedan.

När forskarna observerade systemets olika delar med ALMA gjorde de en spännande upptäckt: det finns klumpar av stoft och gas mellan de två skivorna. Detta tyder på att den yttre skivan överför material till den inre skivan vilket skapar en livgivande lina mellan de två [2].

– Material som flödar genom glappet mellan skivorna förutspåddes av datorsimulationer, men har inte tidigare kunnat avbildas. Upptäckten av dessa klumpar antyder att material håller på färdas mellan de två skivorna, så att den ena matas av den andra. Observationerna visar att materia från den yttre skivan kan under lång tid hålla den inre skivan vid liv. Detta har stor betydelse för huruvida planeter kan bildas, förklarar Anne Dutrey.

Planeter bildas ur materialet som lämnas kvar efter att en stjärna fötts. Då denna process tar lång tid är  en skiva som klarar sig i längden ett krav för att planeter ska kunna bildas. Om material kan, som ALMA nu bevisat, flyttas från den yttre till den inre skivan även i andra multipla stjärnsystem så betyder det att vi nu har en mängd nya ställen där exoplaneter kan upptäckas i framtiden.

Tidigare riktades jakten på exoplaneter mot ensamma stjärnor lika vår sol [3]. Men nyligen har det visat sig att en betydande andel av alla jätteplaneter kretsar i dubbelstjärnesystem. Därför tittar forskare nu närmare på möjligheterna för planeter som går i bana kring enskilda stjärnor i flerstjärnesystem. Den nya upptäckten ger stöd till idén att sådana planeter kan finnas, vilket innebär att forskare som söker efter nya exoplaneter har fått nya jaktmarker att söka igenom.

Emmanuel Di Folco, medförfattare till artikeln, avslutar.

– Närmare hälften av alla sollika stjärnor föddes i dubbelsystem. Detta innebär att vi har hittat ett sätt på vilket planetbildning kan hållas igång och som dessutom gäller för en ansenlig mängd av stjärnor i Vintergatan. Våra observationer är ett viktigt steg mot att förstå allt om hur planeter bildas.

 

Noter

[1] GG Tau-A tillhör ett mer komplext flerstjärnesystem som heter GG Tauri. Nya observationer av just GG Tau-A har med hjälp av VLTI visat att en av stjärnorna - GG Tau Ab, den som inte är omgiven av en skiva - i sin tur är en tät dubbelstjärna som består av GG Tau-Ab1 och GG Tau-Ab2. Detta introducerar en femte komponent till GG Tau-systemet.

[2] Tidigare resultat från ALMA visade ett exempel på en ensam stjärna där material transporteras inåt mot stjärnan från den yttre skiva.

[3] Man trodde länge att det är mycket svårare för planeter att bildas hos dubbelstjärnor jämfört med ensamma stjärnor. Detta på grund av att planeters banor kring stjärnsystem är mer komplexa och mindre stabila på grund av att de påverkas av flera objekt.

Mer information

Forskningen som lett fram till de här resultaten presenteras i artikeln “Planet formation in the young, low-mass multiple stellar system GG Tau-A” av Anne Dutrey m. fl. och publiceras i tidsskriften Nature.

Forskargruppen består av Anne Dutrey (Université de Bordeaux/CNRS, Frankrike), Emmanuel Di Folco (Université de Bordeaux/CNRS), Stephane Guilloteau (Université de Bordeaux/CNRS), Yann Boehler (Universidad Nacional Autónoma de México, Michoacan, Mexiko), Jeff Bary (Colgate University, Hamilton, USA), Tracy Beck (Space Telescope Science Institute, Baltimore, USA), Hervé Beust (IPAG, Grenoble, Frankrike), Edwige Chapillon (Université de Bordeaux/IRAM, Frankrike), Fredéric Gueth (IRAM, Saint Martin d’Hères, Frankrike), Jean-Marc Huré (Université de Bordeaux/CNRS), Arnaud Pierens (Université de Bordeaux/CNRS), Vincent Piétu (IRAM), Michal Simon (Stony Brook University, USA) och Ya-Wen Tang (Academia Sinica-institutet för astronomi och astrofysik, Taipei, Taiwan).

ALMA är en internationell anläggning för astronomi och är 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. Bygget 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) ger gemensam ledning och gemensam organisation för bygget, driftsättning och drift av ALMA.

ESO, Europeiska sydobservatoriet, är Europas främsta samarbetsorgan för astronomisk forskning och världens mest produktiva astronomiska observatorium. Det stöds av 15 länder: Belgien, Brasilien, Danmark, Finland, Frankrike, Italien, Nederländerna, 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, som observerar infrarött ljus och är världens största kartläggningsteleskop, samt VST, det största teleskopet som konstruerats för att kartlägga himlavalvet i synligt ljus. ESO bidrar dessutom till ALMA, ett revolutionerande astronomiskt teleskop och världens hittills största astronomiska projekt. ESO planerar för närvarande bygget av det europeiska extremt stora 39-metersteleskopet för synligt och infrarött ljus, E-ELT. Det kommer att bli ”världens största öga mot himlen”.

Länkar

• Forskningsartikeln
• Mer om ALMA
• Bilder på ALMA
• Filmer av ALMA
• ALMA broschyrer
• Filmen ALMA — In Search of our Cosmic Origins
• Fotoboken ALMA In Search of our Cosmic Origins – Byggnaden av Atacama Large Millimeter/submillimeter Array
• Fler pressmeddelanden med ALMA

Kontakter

Anne Dutrey
Laboratoire d'Astrophysique de Bordeaux / University Bordeaux/CNRS
France
Tel: +33 5 57 776140
E-post: Anne.Dutrey@obs.u-bordeaux1.fr

Emmanuel DiFolco
Laboratoire d'Astrophysique de Bordeaux / University Bordeaux/CNRS
France
Tel: +33 5 57 776136
E-post: Emmanuel.Difolco@obs.u-bordeaux1.fr

Richard Hook
ESO education and Public Outreach Department
Garching bei München, Germany
Tel: +49 89 3200 6655
Mobil: +49 151 1537 3591
E-post: rhook@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 eso1434 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.