Bildnachweis: NASA
Astronomen haben mit dem Zwillings-W.M. Direkt eine heiße Staub- und Gasscheibe beobachtet, die einen Protostern umgibt. Dies ist die erste veröffentlichte wissenschaftliche Beobachtung, die eine Technologie namens Interferometrie verwendet, bei der das Licht mehrerer Teleskope kombiniert wird, um als größeres Observatorium zu fungieren. Die beiden 10-Meter-Keck-Teleskope fungieren als virtuelles 85-Meter-Teleskop. Die Beobachtung war von DG Tau, einem T-Tauri-Objekt, das so jung ist, dass sein zentraler Stern noch nicht begonnen hat, Wasserstoff zu verbrennen. Es ist von einer Staub- und Gasscheibe umgeben, die Planeten bilden könnte.
Astronomen haben einen jungen Stern beobachtet, der von einer wirbelnden Scheibe umgeben ist, die Planeten abspinnen kann. Dies markiert die erste veröffentlichte wissenschaftliche Beobachtung mit zwei miteinander verbundenen 10-Meter-Teleskopen in Hawaii.
Die verbundenen Teleskope am W.M. Das Keck-Observatorium auf Mauna Kea, bekannt als Keck-Interferometer, ist das weltweit größte optische Teleskopsystem. Die Beobachtung wurde von DG Tau gemacht, einem jungen Stern, der noch nicht begonnen hat, Wasserstoff in seinem Kern zu verbrennen. Solche Sterne werden T-Tauri-Objekte genannt. Die Beobachtungen der GD Tau wurden am 23. Oktober 2002 und am 13. Februar 2003 gemacht. Die Ergebnisse werden in einer kommenden Ausgabe der Astrophysical Journal Letters veröffentlicht.
"Wir versuchen, die Größe des heißen Materials in der Staubscheibe um DG Tau zu messen, wo sich Planeten bilden können", sagte Dr. Rachel Akeson, Leiterin des Studienteams und Astronomin am Michelson Science Center am California Institute der Technologie in Pasadena. "Studien wie diese lehren uns mehr darüber, wie sich Sterne entweder allein oder zu zweit bilden und wie sich Planeten schließlich in Scheiben um Sterne bilden."
Die Beobachtungen des Keck-Interferometers ergaben eine Lücke von 18 Millionen Meilen zwischen DG Tau und seiner umlaufenden Staubscheibe. Akeson stellt fest, dass von den bisher entdeckten außersolaren Planeten - Planeten, die andere Sterne umkreisen - ungefähr jeder vierte innerhalb von 10 Millionen Meilen vom Mutterstern liegt. Da angenommen wird, dass sich Planeten innerhalb einer Staubscheibe bilden, hat entweder die Scheibe von DG Tau eine größere Lücke als gewöhnlich, oder die nahen Planeten bilden sich weiter vom Stern entfernt und wandern nach innen.
Seit 1995 haben Astronomen mehr als 100 extra-solare Planeten entdeckt, von denen viele als zu groß und nahe an ihren heißen Elternsternen angesehen werden, um das Leben zu erhalten. Durch die Messung der Staubmenge um andere Sterne, in denen sich Planeten bilden können, ebnet das Keck-Interferometer den Weg für die NASA-Mission Terrestrial Planet Finder. Terrestrial Planet Finder wird nach kleineren, erdähnlichen Planeten suchen, die Leben beherbergen können. Das Keck-Interferometer und der Terrestrial Planet Finder sind Teil des Origins-Programms der NASA, mit dem die Fragen beantwortet werden sollen: Woher kommen wir? Sind wir alleine?
"T-Tauri-Objekte wurden mit anderen Instrumenten beobachtet, aber bisher waren nur die hellsten nachweisbar", sagte Akeson. "Mit den größeren Teleskopen und der höheren Empfindlichkeit des Keck-Interferometers können wir schwächere T-Tauri-Objekte wie dieses betrachten."
Das Keck-Interferometer sammelt Lichtwellen mit zwei Teleskopen und kombiniert die Wellen dann so, dass sie interagieren oder sich gegenseitig „stören“. Es ist, als würde man einen Stein in einen See werfen und die Wellen oder Wellen beobachten und dann einen zweiten Stein hineinwerfen. Der zweite Satz von Wellen stößt entweder gegen den ersten Satz und ändert sein Muster, oder beide Sätze verbinden sich zu größeren, stärkeren Wellen. Bei der Interferometrie besteht die Idee darin, Lichtwellen von mehreren Teleskopen zu kombinieren, um ein viel größeres und leistungsfähigeres Teleskop zu simulieren.
In seiner Fähigkeit, feine Details aufzulösen, entspricht das Keck-Interferometer einem 85-Meter-Teleskop. "Das System transportiert das von den beiden Teleskopen gesammelte Licht zu einem optischen Labor im Zentralgebäude", sagte Dr. Mark Colavita vom Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA, Pasadena, Interferometer-Systemarchitekt und Hauptautor des Papiers. "Im Labor kombinieren und verarbeiten ein Strahlkombinierer und eine Infrarotkamera das gesammelte Licht, um die wissenschaftliche Messung durchzuführen."
Um diese Messungen durchzuführen, passt das optische System des Interferometers die Lichtwege auf einen Bruchteil einer Lichtwellenlänge an, und die adaptive Optik der Teleskope beseitigt die durch die Erdatmosphäre verursachten Verzerrungen.
"Diese Forschung stellt die erste wissenschaftliche Anwendung eines Interferometers mit Teleskopen dar, die adaptive Optik verwenden", sagte Dr. Peter Wizinowich, Interferometer-Teamleiter des W.M. Keck Observatory und Co-Autor des Papiers.
Die Entwicklung des Keck-Interferometers wird von JPL für das NASA Office of Space Science in Washington verwaltet. JPL ist eine Abteilung des California Institute of Technology in Pasadena. Die W.M. Das Keck Observatory wird von Caltech, der University of California und der NASA finanziert und von der California Association for Research in Astronomy, Kamuela, Hawaii, verwaltet.
Originalquelle: NASA-Pressemitteilung
