176 lysår herfra finder vi den unge stjerne TW Hydrae, der er omgivet af et bælte af gas og støv. Sådan en såkaldt protoplanetarisk skive kan udvikle sig til planeter, så derfor er den værd at undersøge nærmere.
Det er netop, hvad astronomer fra USA, Tyskland og Holland nu har gjort. De har brugt en ny metode til at bestemme massen af skiven, og de har fundet ud af, at den rummer stof nok til, at der kan dannes et planetsystem som det, vi kender fra Solsystemet.
Vigtigt indblik i planetdannelse
»Det er et spændende resultat. Det virkeligt vigtige i opdagelsen er, at gruppen har fundet en meget præcis måde at måle massen af planetdannende skiver på,« fortæller Jes Jørgensen, der er lektor ved Center for Stjerne- og Planetdannelse og Niels Bohr Institutet under Københavns Universitet. Han er ekspert i de protoplanetariske skiver.
»Det gør opdagelsen endnu mere spændende, at målingen er foretaget for en af de meget nære protoplanetare skiver. Skiven om TW Hydrae er meget velstuderet, og vi har en rigtig god forståelse af dens kemi og dynamik. Vi ved, hvor meget vanddamp, is og så videre, der er i den.«
»At gruppen har kunnet måle skivens masse så nøjagtigt giver et vigtigt indblik i, hvordan planeter dannes.«
Fem procent af Solens masse
Planeter opstår, når de små partikler og støvfnug i en protoplanetarisk skive langsomt samler sig og vokser sig større.
Det er præcis, hvad der skete i vores solsystem for godt 4,5 milliarder år siden. Måske er det ved at ske omkring TW Hydrae nu.
Astronomerne mener, at det kræver en protoplanetarisk skive med en masse på mindst en procent af Solens masse, før et solsystem som vores kan dannes. Skiven omkring TW Hydra rummer mindst fem gange så meget stof.
Rumteleskop gav præcise målinger
Hidtidige målinger af protoplanetariske skiver har ikke været særlig præcise. Størstedelen af gassen i sådan en skive består af almindelige brintmolekyler, som ikke udsender stråling, man kan måle, og derfor har astronomerne måtte sjusse sig lidt frem.
I stedet for at kortlægge brinten har de indtil nu målt varmestålingen fra skivens støv og undersøgt mængden af kulilte i skiven. Derudfra har de forsøgt at estimere dens samlede masse.
Men det er en meget usikker metode, og når den blev brugt på TW Hydrae, kunne astronomerne kun sige, at skiven vejer et sted mellem en halv og 63 Jupiter-masser.
Tungt brint gav svaret
Med den nye metode brugte astronomerne meget præcise infrarøde målinger fra det store rumteleskop Herschel til at bestemme massen af skiven.
Med Herschel kunne astronomerne nemlig måle den svage stråling fra ganske bestemte molekyler, der består af et almindeligt brintatom bundet til et tungt brintatom.
For hver 100.000 almindelige brintmolekyler er der tre af disse tungere brintmolekyler, der rummer en ekstra neutron.
Da astronomerne kunne måle mængden af tunge brintmolekyler, kunne de udlede massen af brint i alt. Så kunne de kombinere denne viden med informationer fra ældre målinger og udlede, at den protoplanetariske skive om TW Hydrae har en masse på 52 gange Jupiters - mindst.
Det ender med planeter
Tiden vil vise, om stoffet i skiven rent faktisk ender som planeter, men det er der nu meget, der tyder på, siger Jes Jørgensen.
»Det begynder efterhånden at se ud som om, at det er mere almindeligt end ikke, at stjerner er omgivet af planetsystemer.«
»Alle vores teorier peger på, at det skal foregå gennem en skive som den om TW Hydrae, så det virker meget sandsynligt, at støvet og gassen på et eller andet tidspunkt vil blive til planeter.«
