Volgens Hubble en Webb is de stofschijf rond Wega extreem glad
Er is geen duidelijk bewijs voor een of meer grote exoplaneten die door de puinschijf ploegen die de heldere Wega omringt.
Wega is een jonge en massieve ster die ongeveer 25 lichtjaar van de Aarde is verwijderd in de richting van het sterrenbeeld Lyra – Lier.
De ster is van spectraalklasse A – de naam voor sterren die groter, jonger en veel sneller om hun as draaien als de Zon. Wega is ook bekend als Alpha Lyrae, Gliese 721 en HD 172167. De leeftijd van Wega wordt geschat op 455 miljoen jaar. Wega heeft een massa van ongeveer 2 zonsmassa.
Wega draait met een periode van 16 uur om zijn as – veel sneller dan de Zon die een rotatieperiode heeft van 27 aardse dagen.
Wega is beroemd omdat de ster het eerste bewijs leverde voor materiaal dat om een ster draait.
Dit werd in 1775 voor het eerste getheoretiseerd door Immanuel Kant maar het duurde meer dan 200 jaar voordat in 10984 het eerste observationele bewijs werd verzameld.
De Nederlands-Amerikaanse IRAS-satelliet (Infrared Astronomy Satellite) detecteerde toen een raadselachtige overmaat aan infrarood licht van warm stof. Het werd geïnterpreteerd als een schil of schijf van stof die zich uitstrekte tot twee keer de baanradius van Pluto vanaf de ster.
In een nieuw onderzoek analyseerden astronomen afbeeldingen van de puinschijf van Wega die waren gemaakt door de Hubble Space Telescope en de Webb Space Telescope.
“Wega was de eerste ontdekte en een van de prototypische planetaire puinschijven”, aldus Dr. Kate Su van de Universiteit van Arizona en haar collega’s in een artikel waarin de bevindingen van Webb worden gepresenteerd.
“Het opende een breed onderzoeksgebied dat nu wordt gebruikt om relatief lichte exoplaneten te identificeren die buiten het bereik van andere detectietechnieken vallen, en om gedetailleerde eigenschappen van de systemen van kleine objecten in andere planetaire systemen te onthullen.”
“Wega blijft ongewoon”, voegt Dr. Schuyler Wolf, astronoom aan de Universiteit van Arizona en hoofdauteur van een artikel waarin de bevindingen van Hubble Worden gepresenteerd, toe.
“De architectuur van het Wega0systeem verschilt aanzienlijk van ons eigen zonnestelsel, waarin reuzenplaneten als Jupiter en Saturnus het stof tegenhouden om zich te verspreiden zoals dat bij Wega gebeurt.”
“Ter vergelijking: er is een nabijgelegen ster, Fomalhaut, die ongeveer dezelfde afstand, leeftijd en temperatuur als Wega heeft.”
Maar de circumstellaire architectuur van Fomalhaut verschilt enorm van die van Wega. Fomalhaut heeft drie geneste puingordels.
Er wordt gesuggereerd dat exoplaneten objecten rond Fomalhaut begeleiden die het stof door zwaartekracht in ringen samentrekken, hoewel er nog gene positieve identificatie van planeten heeft plaatsgevonden.
Gezien de fysieke gelijkenis tussen Wega en Fomalhaut, waarom heeft Fomalhaut dan planeten kunnen vormen en Wega niet?
Wat is het verschil? Heeft de circumstellaire omgeving, of de ster zelf, dat verschil gecreëerd? Het raadselachtige is dat dezelfde fysica in beide sterren aan het werk is, aldus de astronomen.
Webb ziet de infrarode gloed van een schijf van deeltjes ter grootte van zand die rond de hete blauwwitte ster wervelt die 40 keer helderder is dan de Zon.
Hubble vangt de buitenste halo van deze schijf op, met deeltjes die niet gorter zijn dan rook die sterrenlicht weerkaatsen.
De verdeling van stof in de puinschijf van Wega is gelaagd omdat de druk van sterlicht de kleinere korrel sneller naar buiten duwt dan de grotere korrels.
Tussen de Hubble- en Webb-telescopen krijg je dit zeer heldere beeld van Wega, aldus Dr. Andres Gáspár, astronoom aan de Universiteit van Arizona en medeauteur van beide artikelen.
Het is een mysterieus systeem omdat het anders is dan andere circumstellaire schijven waar men naar heeft gekeken. De schijf van Wega is glad, belachelijk glad.
De Wega-schijf heeft een subtiele opening op ongeveer 60 Astronomische Eenheden van de ster (twee keer de afstand Neptunus tot de Zon), maar is verder heel glad totdat hij verdwijnt in de schittering van de ster.
Dit toont aan dat er geen planeten zijn die minstens zo groot zijn als Neptunus en in grote banen draaien, zoals in ons zonnestelsel.
“We zien in detail hoeveel variatie er is tussen circumstellaire schijven en hoe die variatie verbonden is met de onderliggende planetaire systemen”, aldus Dr. Su.
“We ontdekken veel over planetaire systemen – zelfs als we niet kunnen zien wat verborgen planeten zouden kunnen zijn.”
Er zijn nog steeds veel onbekenden in het planeetvormingsproces en Dr. Su denkt dat deze nieuwe waarnemingen van Wega modellen van planeetvorming gaan helpen verbeteren.
De twee artikelen worden in de Astrophysical Journal gepubliceerd en zijn nu al op de arXiv-preprintserver te vinden.
Artikelen:
- Kate Y.L. Su et al. 2024. Imaging of the Vega Debris System using JWST/MIRI. ApJ, in press; arXiv: 2410.23636
- Schuyler G. Wolff et al. 2024. Deep Search for a scattered light dust halo around Vega with the Hubble Space Telescope. ApJ, in press; arXiv: 2410.24042
Eerste publicatie: 2 november 2024
Bron: NASA/ESA/sci-news
deel dit bericht op:
