Massive Planeten können verwirrende Löcher in Planetary Nurseries schlagen

Eine hochauflösende Ansicht von planetarischen Baumschulen um vier junge Sterne hat eine neue Lösung für ein rätselhaftes Geheimnis enthüllt: warum ein Loch in der Mitte von einigen dieser Baumschulen erscheint.

Es wird angenommen, dass sich junge Planeten aus großen Gas- und Staubscheiben bilden, die man um Sterne herum findet, so wie ein rollender Schneeball aus einem flachen Schneefeld einen ganzen Schneemann formen kann. Aber Beobachtungen einiger planetarer Scheiben zeigen fehlendes Material in der Nähe des Sterns: eine Lücke im Staub, die wie ein Loch in der Mitte der Scheibe aussieht.

Nun haben Beobachtungen von vier jungen Sternen mit dem Atacama Large Millimeter / Submillimeter Array (ALMA) Forscher zu der Schlussfolgerung geführt, dass Planeten der Jupiter-Klasse in der Nachbarschaft dieser Sterne die Trümmer in der Nähe des Sterns ausräumen und effektiv ein Loch in die Galaxie stossen Mitte der Scheibe, nach einer Erklärung der Europäischen Südsternwarte (ESO), einer der Partnerorganisationen, die ALMA betreibt. Sehen Sie sich dieses Video an, um eine Visualisierung der Lücken zu sehen, die sich in den Planetenscheiben bilden. Die Forscher sagten auch, dass das neue Ergebnis andeutet, dass die alternative Theorie - dass starke "Winde" vom jungen Stern dafür verantwortlich sind, das Material wegzuräumen - wahrscheinlich nicht wahr ist. [Galerie: Die seltsamsten außerirdischen Planeten]

Die Planetenscheiben mit Staubspalten sind als Übergangsscheiben bekannt. In den vier Übergangsscheiben in der neuen Studie konnten die Wissenschaftler detailliertere Beobachtungen machen als frühere Studien liefern konnten. Die hochauflösenden Ansichten zeigten auch Lücken im Gas um die Sterne, ein Detail, das bei früheren Beobachtungen nicht sichtbar war. Die Gaslücken waren jedoch kleiner als die Staublücken, so dass im Staubspalt noch etwas Gas vorhanden war.

Die Entdeckung der kleineren Gaslücke "könnte nur durch das Szenario erklärt werden, in dem neu gebildete, massive Planeten das Gas gereinigt haben, als sie um ihre Umlaufbahnen reisten, aber die Staubteilchen weiter draußen gefangen hielten," sagte die Aussage.

Nienke Van der Marel, die die neue Forschung leitete, während sie am Leidener Observatorium in den Niederlanden promovierte, sagte, die von ALMA bewiesenen detaillierten Bilder könnten die Erklärung, dass Sternwinde die Staublücken erzeugten, "ausschließen".

"Die tiefe Kluft weist klar auf die Anwesenheit von Planeten hin, die mehrere Male die Masse des Jupiters haben und diese Kavernen erzeugen, wenn sie durch die Scheibe streichen", sagte van der Marel in der Erklärung.

Es ist möglich, dass diese Staublücken verwendet werden können, um die Anwesenheit von Planeten um einen entfernten Stern zu identifizieren, so die Autoren der Studie.

"Alle bisher untersuchten Übergangsscheiben, die große Staubhöhlen haben, haben auch Gashöhlen. Mit ALMA können wir nun herausfinden, wo und wann Riesenplaneten in diesen Scheiben geboren werden, und diese Ergebnisse mit Planetenbildungsmodellen vergleichen." Ewine van Dishoeck, Wissenschaftlerin an der Universität Leiden und am Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik in Garching und einer der Autoren, sagte in der Erklärung.

ALMA ist ein Array von 66 Antennen in der Atacama-Wüste in Chile. Der neue Befund wurde durchgeführt, während das Observatorium im Bau war, mit nur einem Bruchteil der verwendeten Antennen. Astronomen sagten, sie hoffen, diese Sternsysteme mit der vollen Kraft des Arrays noch einmal zu betrachten.

Die vier untersuchten Planetensysteme waren SR 21, HD 135344B (auch bekannt als SAO 206462), DoAr 44 und Oph IRS 48.