Astronomen hebben de grootste protoplanetaire schijf ooit waargenomen, die in een baan rond de jonge ster IRAS 23077+6707 draait, die zich op ongeveer 1000 lichtjaar van de aarde bevindt. Deze ontdekking gaat niet alleen over de omvang; de schijf is ongewoon turbulent en strekt zich veel verder uit dan wat doorgaans wordt gezien in planeetvormende systemen.
Wat zijn protoplanetaire schijven?
Protoplanetaire schijven zijn de geboorteplaatsen van planeten. Deze wervelende structuren van stof en gas omringen jonge sterren en leveren de grondstoffen voor planetaire vorming. Na verloop van tijd valt er gas in de ster, terwijl het resterende materiaal samenklontert en planeten vormt. De enorme omvang en het chaotische karakter van de schijf rond IRAS 23077+6707 vormen een uitdaging voor bestaande modellen van planeetvorming.
Schaal en structuur van de schijf
De schijf beslaat maar liefst 644 miljard kilometer (400 miljard mijl), ongeveer 40 keer de diameter van ons zonnestelsel. De enorme omvang ervan suggereert het potentieel voor de vorming van meerdere gasreuzen. Ook de structuur is opvallend: de schijf lijkt van opzij te liggen en lijkt op een hamburger met gloeiende boven- en onderlagen van stof en gas.
De schijf is echter niet symmetrisch. De ene kant heeft opvallende, filamentachtige structuren, terwijl de andere kant een scherpe, zuivere rand heeft. Deze asymmetrie geeft aan dat dynamische processen – zoals recente invallen van materiaal of interacties met de omgeving – de schijf actief vormgeven.
Waarom deze ontdekking belangrijk is
Deze schijf is uniek omdat hij een ongekend detailniveau biedt voor het bestuderen van planeetvorming. De hogeresolutiebeelden van de Hubble- en James Webb-ruimtetelescopen onthullen een niveau van activiteit en chaos in planeetkwekerijen dat wetenschappers niet eerder hadden verwacht. De ster in het midden is een massieve, hete ster of een binair systeem, wat de omgeving nog ingewikkelder maakt.
De massa van de schijf wordt geschat op 10 tot 30 keer die van Jupiter, wat voldoende materiaal oplevert voor de vorming van meerdere gasreuzen. Dit maakt het een uitzonderlijk geval voor het bestuderen van de vorming van planetenstelsels onder extreme omstandigheden.
‘We waren verbijsterd toen we zagen hoe asymmetrisch deze schijf is’, zegt dr. Joshua Bennett Lovell, astronoom aan het Harvard & Smithsonian’s Center for Astrophysics. “Hubble heeft ons een plek op de eerste rij gegeven voor de chaotische processen die schijven vormen terwijl ze nieuwe planeten bouwen.”
De ontdekking roept kritische vragen op over hoe planeten zich vormen in zulke enorme omgevingen. Hoewel de onderliggende processen vergelijkbaar kunnen zijn met die in ons eigen zonnestelsel, kunnen de schaal en de turbulentie van IRAS 23077+6707 tot totaal verschillende uitkomsten leiden.
Uiteindelijk biedt deze ontdekking geen antwoorden, maar opent ze nieuwe wegen voor onderzoek. De bevindingen zullen worden gepubliceerd in The Astrophysical Journal en zullen ongetwijfeld aanleiding geven tot verder onderzoek naar de complexe dynamiek van planeetvorming.
Dit systeem biedt een zeldzame kans om de geboorte van planeten in realtime te observeren en belooft waardevolle inzichten in de diverse omgevingen waarin planeten ontstaan.
