Det har aldrig før været muligt at se så fine detaljer i en skive hvor der sker planetdannelse, som nu i dette billede sojm er lavet med Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), som har observeret forholdene omkring den unge stjerne HL Tauri i stjernebilledet Tyren. ALMA er nu næsten færdigopstillet, og det betyder, at vi får mere og mere skarpe og fine detaljer at se i submillimeter bølgelængdeområdet. I det aktuelle tilfælde her, kan vi komme meget længere hen imod at forstå hvordan skiver omkring unge stjerner dannes, og dermed også forstå hvordan planeter dannes.

For at prøve ALMA i den seneste og indtil nu stærkeste konfiguration, pegede forskerne antennerne imod HL Tauri. Det er en ung stjerne, 450 lysår borte, omgivet af en støvholdig skive. Billedet, som kom ud af det, oversteg alle forventninger. Der er helt uventet fine detaljer synlige i skiven - som er hvad der er blevet til overs ved selve stjernedannelsen. Der er helt klart tegn på, at der er flere nye planeter under dannelse i skiven.

På billedet ses en serie klare koncentriske ringe og lange buer uden stof.

"Det, vi ser her er næsten helt sikkert resultatet af, at nye planetlignende legemer er under dannelse i skiven. Det overrasker os, fordi så unge stjerner ikke forventes at have større legemer, som kan sætte en sådan proces i gang" siger Stuartt Corder, som er vicediretør på ALMA

Billede der ændrer teorierne for planetdannelser
"Vi var helt forbløffede over detaljerigdommen, da vi så billedet første gang. Vi var målløse. HL Tauri er kun en million år gammel, og alligevel ser det ud til, at skiven er fuld af nydannede planeter. Alene dette billede er nok til at vi må ændre teorierne for planetdannelse" forklarede Catherine Vlahakis, som er ALMA Deputy Program Scientist og Lead Program Scientist for ALMA Long Baseline Campaign.

Skiven omkring HL Tauri ser ud til at være meget mere udviklet, end man kunne vente ud fra systemets alder. ALMA billedet antyder den proces, som styrer planetdannelse er hurtigere end vi hidtil har troet.

Det er kun med ALMAs meget lange basislinier, man kan opnå så høj en opløsning, og dermed får astronomerne informationer, som ikke kan hentes nogen andre steder - ikke en gang med Hubble Rumteleskopet. "Det har krævet en hidtil uset grad af koordinering imellem vores eksperthold af teknikere og videnskabsfolk at klare problemerne med logistik og infrastruktur for antenner, som er anbragt så langt fra hinanden," siger ALMAs direktør Pierre Cox. "De lange basislinier er opfyldelsen af et af de vigtigste mål med ALMA, og det er en imponerende tekniske, videnskabelig og ingeniørmæssig bedrift."

Unge stjerner som HL Tauri dannes i skyer af gasarter og fint støv, i områder, som er klappet sammen til klumper på grund af tyngdekraften. I midten af klumperne bliver temperaturen og trykket meget stort, og derfor begynder klumpen til slut at lyse - en stjerne er dannet. Omkring den unge stjerne er der stadig en sky af tiloversblevet gas og støv, og den sky samler sig over tid til en skive - en såkaldt protoplanetarisk skive.

Støvpartiklerne i skiven klister sammen på grund af kollisioner, og efterhånden vokser de til at være på størrelse med sandskorn eller småsten. Senere kan både asteroider, kometkerner og planeter dannes i skiven. Unge planeter vil forstyrre mønstrene i skiven, og vil danne ringe, gab og huller, netom som de det, vi ser i det nye billede fra ALMA.

Ved at undersøge disse protoplanetare skiver kan vi begynde at forstå hvordan Jorden blev dannet i Solsystemet. De første stadier i planetdannelsen omkring HL Tauri kan vise os, hvordan der har set ud i vores eget planetsystem for mere end 4 mia år siden.

"Det meste af, hvad vi ved idag om planetdannelse er teori. Indtil nu har vi kun set billeder med denne detaljerigdom fra computersimuleringer og tegnere. Billedet her fra HL Tauri viser hvad ALMA klare sin nye opstilling, og det er begyndelsen på en helt ny æra i vores udforskning af Universet," siger Tim de Zeeuw, som er ESOs generaldirektør.

Kilde: ESO