Kosmische winden van planeetvormende schijven voor het eerst waargenomen • Earth.com

Bij een opmerkelijke ontdekking hebben astronomen de ongeëvenaarde mogelijkheden van de James Webb Space Telescope (JWST) gebruikt om de vorming van planeten en kleine planeetvormende schijven te bestuderen.

Voor het eerst ontdekten onderzoekers, waaronder Noman Bajaj,… Universiteit van Arizona En Dr. Uma Gorti van Stedelijk InstituutEr werden beelden vastgelegd van winden die voortkwamen uit een oude, maar nog jonge planeetvormende schijf, wat essentiële aanwijzingen opleverde over de verspreiding van gas die nodig is voor de vorming van planeten.

Kijk eens naar de planeetvormingsschijf

Centraal in dit onderzoek staat TCha, een jonge ster omgeven door een schijf met een grote stofspleet. Het is nu bekend dat deze schijf, die zich op ongeveer 30 AU van zijn ster bevindt, winden uitzendt die gas wegvoeren – een proces dat is waargenomen met behulp van de emissies van de edelgassen neon (Ne) en argon (Ar).

Het is opmerkelijk dat een van deze emissies de eerste ontdekking in zijn soort ooit is binnen een planeetvormende schijf. Deze resultaten werpen niet alleen licht op schijferosie, maar wijzen ook op een cruciale stap in het begrijpen van de levenscyclus van de schijf en de impact ervan op de vorming van planetaire systemen vergelijkbaar met ons zonnestelsel.

‘Deze winden kunnen worden aangedreven door hoogenergetische stellaire fotonen (sterrenlicht) of door het magnetische veld dat de schijf weeft die de planeet vormt’, legt Naman Bajaj uit.

Dit onderscheid is cruciaal om te begrijpen hoe planetaire systemen evolueren van stof en gas naar de complexe arrangementen van planeten, asteroïden en kometen die we waarnemen in ons zonnestelsel en daarbuiten.

Het belang van gasverspreiding

Dr. Uma Gorti, een expert in het onderzoek naar schijfverstrooiing, uitte haar enthousiasme voor het project en zei: “Ik ben opgewonden dat ik eindelijk de fysieke omstandigheden in de wind kan ontwarren om te begrijpen hoe deze wordt veroorzaakt.”

Dit onderzoek richt zich op een al lang bestaande vraag in de astronomie: hoe evolueren planeetvormende schijven, die aanvankelijk gasrijk waren, naar gastheersystemen die worden gedomineerd door rotsachtige lichamen?

Het begrijpen van de tijdlijn en de mechanismen voor gasverspreiding is de sleutel tot het oplossen van deze puzzel, omdat het bepaalt welke materialen beschikbaar zijn voor planetaire vorming.

Stellaire fotonen en schijfevolutie

Verder onderzoek door Dr. Andrew Sellick Sterrewacht Leiden Zijn team, dat simulaties omvat van gasverspreiding aangedreven door stellaire fotonen, vormt een aanvulling op deze observationele vooruitgang.

Door deze modellen te vergelijken met de werkelijke JWST Uit hun waarnemingen concludeerden ze dat verstrooiing door hoogenergetische stellaire fotonen een levensvatbaar proces is, zoals blijkt uit de grote hoeveelheden gas die jaarlijks uit de schijf worden uitgestoten – een hoeveelheid die vergelijkbaar is met de massa van de maan.

‘Meer dan tien jaar geleden hebben we NEON voor het eerst gebruikt om planetairvormende schijven te bestuderen, waarbij we onze computersimulaties hebben getest aan de hand van gegevens van Spitzer en nieuwe waarnemingen die we met de ESO VLT hebben verkregen’, legt Selek uit.

De transformatieve kracht van JWST

Dit resultaat onderstreept de cruciale rol die de James Webb-ruimtetelescoop speelt bij het bevorderen van ons begrip van de vorming van planetenstelsels. De James Webb-ruimtetelescoop heeft een revolutie teweeggebracht in ons vermogen om planeetvormende schijven te bestuderen, legt professor Richard Alexander van de Harvard University uit. Universiteit van Leicester.

Hij herinnert aan de beperkingen van eerdere waarnemingen en viert het vermogen van de James Webb Ruimtetelescoop om schijfwinden in detail te analyseren, en spreekt zijn verwachting uit voor toekomstige ontdekkingen die ons begrip van jonge planetaire systemen zullen verdiepen.

“We hebben veel geleerd, maar door die observaties hebben we niet kunnen meten hoeveel massa de schijven verliezen. De nieuwe JST-gegevens zijn verbazingwekkend, en het kunnen analyseren van de bewegingen van de schijf in beelden is iets dat ik nooit voor mogelijk had gehouden. Met meer van dit soort waarnemingen zal de James Webb-ruimtetelescoop ons in staat stellen opkomende planetenstelsels als nooit tevoren te begrijpen.

Volg de evolutie van de planeetvorming in realtime

Een interessant aspect van dit onderzoek is de waarneming dat de binnenste schijf van T Cha op opmerkelijk korte tijdschalen evolueert, zoals blijkt uit de verschillen tussen het spectrum van de James Webb Ruimtetelescoop en eerdere waarnemingen van het observatorium. Spitzer-ruimtetelescoop.

De volledige verspreiding van stof uit de binnenste schijf van T Cha kon al tijdens ons leven worden waargenomen, een bewijs van de dynamische aard van planetaire formatie-omgevingen, aldus Qingyan Xie van de Universiteit van Arizona.

Kortom, de gezamenlijke inspanningen van deze onderzoekers hebben ongekende inzichten opgeleverd in de processen die de geboorte en evolutie van planetaire systemen bepalen.

Door de winden die planeetvormende schijven eroderen in kaart te brengen en mechanismen voor gasverspreiding te identificeren, vergroot deze studie ons begrip van onze kosmische oorsprong en maakt het de weg vrij voor toekomstige verkenningen van de mysteries van het universum met behulp van de James Webb Ruimtetelescoop.

Het volledige onderzoek is gepubliceerd in Astronomisch tijdschrift.

—–

Vind je het leuk wat ik lees? Abonneer u op onze nieuwsbrief en ontvang boeiende artikelen, exclusieve inhoud en de laatste updates.

Bezoek ons ​​op EarthSnap, een gratis app aangeboden door Eric Ralls en Earth.com.

—–