Nya insikter om protoplanetära diskar runt stjärnor med låg massa

En ny studie gjord av en internationell grupp astronomer avslöjar nya insikter om hur planeter kan bildas runt stjärnor med låg massa. Gruppen studerade en gasskiva runt en ung, stjärna med låg massa med hjälp av James Webb Space Telescope. Deras resultat kan möjligen ge oss information om vilken typ av planeter som kan bildas runt den här typen av stjärnor. Göran Östlin och Göran Olofsson, professor respektive professor emeritus vid Institutionen för astronomi vid Stockholms universitet, är två av de bidragande parterna.

I en ny studie, utförd av en internationell grupp av astronomer, har en gasskiva runt en stjärna med låg massa observerats med hjälp av James Webb Space Telescope (JWST). Stjärnan är känd som ISO-Chal-147 och ligger ungefär 600 ljusår från jorden. Det är en ung stjärna med en ålder av 1 till 2 miljoner år och en massa på 11% av vår sol. Unga stjärnor har generellt en skiva av gas runt sig. Dessa typer av objekt kallas protoplanetära skivor. Med tiden börjar planeter bildas när gas samlas kring mindre objekt i skivan, vilket gör att de ackumulerar massa och blir större. På detta sätt kan ett stjärnsystem bildas runt stjärnan. Denna process är vad som hände i födseln av vårt eget solsystem.

EN ljus virvlande skiva run en ung stjärna
Bild: Konstnärlig tolkning av en protoplanetär skiva. Bild: NASA/JPL/Caltech.

Genom att studera gasskivan runt ISO-Chal-147 med JWST fann teamet av astronomer en aldrig tidigare skådad mängd kolvätemolekyler i en protoplanetär skiva. Kolvätemolekyler är molekyler som innehåller kolatomer. Protoplanetära skivor som innehåller mycket kolvätemolekyler kan ge upphov till planeter som är fattiga på kol, eftersom kolmolekylerna lämnas kvar i skivan istället för att fångas upp av planeterna när de bildas. Detta är likt jorden som är en kolfattig planet.

Skivor runt stjärnor som liknar solen tenderar att vara fattiga på kol och rika på syrehaltiga molekyler som vatten och koldioxid, vilket gör den protoplanetära skivan som observerats i denna studie unik.

Det är otroligt att vi kan upptäcka och molekyler som vi känner väl till på jorden, i ett objekt som ligger mer än 600 ljusår bort,

säger Göran Östlin, från Stockholms universitet, som medverkar i studien.

Det är svårt att studera protoplanetära skivor runt stjärnor med låg massa eftersom de är mindre och ljussvagare än skivor runt stjärnor med högre massa. Gruppen siktar nu på att studera fler av  dessa typer av skivor för att ytterligare utveckla förståelsen av hur planeter bildas inuti dem. Detta kan bidra till förståelsen av hur jordliknande planeter bildas runt stjärnor som skiljer sig från vår egen.

Detta arbete visar också hur viktigt det är att forskare från olika discipliner samarbetar. Resultaten av denna studie, och liknande studier i framtiden, kan bidra till andra fält än astronomi som kemi och teoretisk fysik.

 

Studien och dess resultat har publicerats i tidskriften Science och kan hittas här.