Springen naar inhoud

* * * * * 2 stemmen

Kraamkamers voor planeten en sterren


  • Log in om te kunnen reageren

#1

Michel Uphoff

    Michel Uphoff


  • >5k berichten
  • 6111 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 09 november 2014 - 00:29

Een T-Tauri ster (klik) is erg jong. Zo jong dat in haar kern nog geen fusieproces op gang is gekomen, ze is als het ware nog een foetus. Toch is het oppervlak van zo'n protoster even heet als dat van onze Zon, omdat er bij het ineenstorten van de gaswolk in het centrum, waar de nieuweling net ontstaan is, enorm veel kinetische energie vrijkomt die omgezet wordt in warmte.

 

T-Tauri sterren verschuilen zich in het centrum van de wolk waardoor ze in zichtbaar licht vaak slecht te zien zijn. In die wolk moeten zich ooit protoplaneten gaan vormen; de onderlinge zwaartekracht trekt kleine gas- en stofdeeltjes samen tot klontjes ter grootte van een zandkorrel, die langzaam aaneengroeien tot steeds grotere ballen ruimtepuin tot er planetisimalen gevormd worden. Die planetisimalen zullen talloze malen botsen en door de daarbij vrijkomende hitte uiteindelijk samensmelten tot volwaardige planeten.
 
Hier een Hubble opname van het gebied rond HL Tauri, een babyster van nog geen miljoen jaar oud in het sterrenbeeld de Stier. De pijl wijst naar HL Tauri, grotendeels verscholen in het enorme omhulsel van gas en stof.
 
HL Tauri door Hubble.jpg
HL-Tauri (onder de pijl) door Hubble. Bron: Nasa
 
HL Tauri staat op 450 lichtjaar van ons vandaan en is met het blote oog niet zichtbaar (magnitude 15). Ze is ongeveer even zwaar als de Zon, maar met een leeftijd van minder dan 1 miljoen jaar veel jonger en nu nog veel groter. De protoster zal de komende miljoenen jaren steeds verder krimpen, totdat de interne druk en temperatuur zover oplopen dat er waterstof gaat fuseren tot helium en er zo een zonachtige ster ontstaat. Hier een afbeelding van zo'n planetaire wolk in een extreem jong stelsel:
 
eso1436a.jpg
Protoplanetaire wolk rond HL-Tauri. Bron: Eso.
 
Maar, en dat maakt deze afbeelding werkelijk heel bijzonder, dit is geen artist impression. Dit is een echte opname!
 
De onlangs gereed gekomen Atacama Large Milimeter Array (Alma) heeft deze verbluffende opname gemaakt van de gigantische moleculaire wolk rond HL Tauri, en het detail is meer dan indrukwekkend. Duidelijk zichtbaar zijn een achttal donkere banden die de banen aangeven van planetisimalen die bezig zijn d.m.v. hun zwaartekracht hun baan rond de ster schoon te vegen. In deze donkere banden is het door de ster verwarmde gas en stof deels verdwenen, opgezogen door de protoplaneet. Klik op de afbeelding voor een grotere weergave, en laat tot je doordringen wat voor een uitzonderlijk beeld je hier ziet.
 
eso1436a2.jpg
De acht protoplaneetbanen die Alma heeft ontdekt. Bron: Eso
 
Een werkelijk indrukwekkende demonstratie van de power van Alma, het grootste astronomische observatorium ter wereld.

Alma (zie ook dit bericht) bestaat uit 66 'radio' schotels 5 km hoog op een vlakte in de Atacama woestijn in Chili. Omdat de schotels werken met millimetergolven kan Alma door gas- en stofwolken heen kijken en ons laten zien wat tot voor kort onmogelijk was. Deze opname is gemaakt met nagenoeg de grootste 'baseline' van de schotels. De schotels kunnen dicht bij elkaar gezet worden voor 'groothoek' opnames, maar ook tot 16 kilometer van elkaar geplaatst worden voor de krachtigste vergrotingen die op dit moment mogelijk zijn. Het oplossend vermogen bij deze opname was 35 milli-boogseconden.

 

alma.jpg

Stukje Alma bij nacht.

Niet alleen is de afbeelding verbluffend en overtreft hij de verwachtingen ruimschoots, maar de ontdekking dat zo snel na het vormen van een protoster er al planeetvorming is verrast de astronomen. Tot aan deze opname werd aangenomen dat het vele miljoenen jaren zou duren voor dit proces op gang zou komen. Een aantal theorieën zullen moeten worden herzien of kunnen de prullenbak in. "Deze ene opname zal een revolutie in de theorieën over planeetvorming teweegbrengen" aldus Catherine Vlahakis, Lead Program Scientist voor de ALMA Long Baseline Campaign.
 
Hier een filmpje van Eso waarin op basis van opnamen van sterrenwachten, de Hubble ruimtetelescoop en uiteindelijk de opname van Alma steeds dieper ingezoomd wordt op deze pasgeboren ster en de omringende kraamkamer van planeten.
 

Motus inter corpora relativus tantum est.

Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

Michel Uphoff

    Michel Uphoff


  • >5k berichten
  • 6111 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 10 december 2014 - 23:45

Een paar dagen geleden werd in een paper van Shigehisa Takakuwa en zijn team (zie bijlage) de observatie van het ontstaan van een dubbelster behandeld. Wederom laat Alma haar 'spierballen' zien met een opname van de dubbelster L1551 NE in wording. Deze protosterren staan 460 lichtjaar van ons af in het sterrenbeeld 'de Stier'. Nog nooit zijn de eigenschappen en de dynamiek van de materie in een protostellaire wolk in zulk detail waargenomen. Van enkelvoudige sterren is vrij goed bekend hoe ze uit een materiewolk ontstaan, maar bij dubbelsterren is het ontstaansproces een stuk minder duidelijk. Meer dan de helft van alle sterren in de Melkweg is onderdeel van een dubbelster.

 

Alma was in staat om de structuur en de rotatie van de wolk van stof en moleculaire gassen vast te stellen, een primeur bij dubbelsterren. Alma mat op een golflengte van 0,9 mm de snelheid van koolmonoxide in de wolk, en toonde aan dat het gas dichter bij de sterren een lagere rotatiesnelheid heeft, waardoor de materie naar beide sterren in wording kunnen vallen. Alma kon ook aantonen dat in de wolk spiraalarmen aanwezig zijn die beide sterren 'voeden'. De wolk is ongeveer 10 keer zo groot als de baan van Neptunus. Dit soort waarnemingen zullen ons inzicht in het vormingsproces van dubbelsterren in 'circumbinary disks' sterk vergroten. Overigens werd de waarneming al in 2012 gedaan, toen 'slechts' 25 van de 66 disks van Alma beschikbaar waren. De huidige configuratie (zie ook het eerste bericht) moet tot een beduidend hogere resolutie kunnen komen.

 

1412takakuwa_l1551ne_01.jpg

ALMA-waarneming van de baby-dubbelster L1551 NE. Bron: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/Takakuwa et al.

 

De astronomen hebben de gegeven ingevoerd in de supercomputer van het National Astronomical Observatory of Japan om te bezien of uit de daaruit volgende simulatie een overeenkomstig beeld verkregen werd. In onderstaande afbeelding links het Alma beeld en rechts de uitkomst van het model.

 

1412takakuwa_l1551ne_02en.jpg

Waarneming en simulatie. Bron: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/Takakuwa et al.

 

Op basis van de waarnemingen en het model komt het team tot de volgende schematische weergave van het systeem:

L1551NE schema.jpg

Bron: Takakuwa et al.

 

De simulatie is ook op Youtube geplaatst:

 

Wetenschappelijk paper: Bijlage  Protostellar System L1551 NE.pdf   3,01MB   85 maal gedownload

Motus inter corpora relativus tantum est.

#3

Michel Uphoff

    Michel Uphoff


  • >5k berichten
  • 6111 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 18 maart 2016 - 21:08

Nieuwe waarnemingen van de protoplanetaire wolk rond HL Tauri (zie eerste bericht), hebben in de eerste stofring structuren aangetoond die duiden op een voorstadium van protoplaneten.
De kern en de eerste stofring zijn dermate compact dat Alma bij 1 mm golflengte onvoldoende structuurdetails kan vinden. De Karl G. Jansky Very Large Array, een groep van 27 stuks 25 meter schotels in New Mexico die op 7 mm golflengte kan observeren, heeft een beter doordringend vermogen.
 
USA_NM_VeryLargeArray_02.jpg
Een stukje van de Karl G. Jansky Very Large Array
 
Carlos Carrasco-González et al hebben een paper (zie bijlage) uitgebracht met hun bevindingen. Het meest in het oog springend is een vrijwel bolvormige wolk die zich los schijnt te maken van de rest van de ring; waarschijnlijk ontstaat hier een protoplaneet uit.
 
HL-Tauri_zoom_NRAO_1200x753.jpg
 
De wolk bevat naar schatting 3 tot 8 aardmassa's aan materie en zou het voorstadium van een rotsachtige planeet zijn.
De iconische opname van Alma nu aangevuld met een detailopname door de VLA zijn de allereerste beelden van het ontstaansproces van een planetenstelsel en een protoplaneet.
 
Meer lezen: klik
Wetenschappelijk paper: Bijlage  The VLA view of the HL Tau Disk.pdf   9,45MB   57 maal gedownload
Motus inter corpora relativus tantum est.





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures