Uitzonderlijke foto van planetenvorming

Materieschijf rond jonge ster HL Tauri is in beeld gebracht met enorme telescoop in Chili

Dit is geen tekening, maar een foto van de stofwolk om de jonge ster HL Tauri. Foto ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)

Astronomen hebben een spectaculaire foto gemaakt van een planetenstelsel-in-wording. De opname, gebaseerd op gegevens van de ALMA-telescoop in het noorden van Chili, toont de materieschijf rond de jonge ster HL Tauri. De ster staat zo‘n 450 lichtjaar van de aarde.

De afwisseling van heldere en donkere ringen in deze schijf wijst erop dat het daarin aanwezige gas en stof bezig is om samen te klonteren. Daarbij zijn vrijwel zeker al objecten van planeetformaat ontstaan.

Het is niet voor het eerst dat de ‘protoplanetaire’ schijf rond een ster is gefotografeerd. Maar de nieuwe ALMA-opname is wel verreweg de scherpste tot nu toe.

De uitzonderlijke scherpte van de opname is te danken aan de enorme omvang van de telescoop, die uit 66 afzonderlijke, deels verplaatsbare schotelantennes bestaat. Bij het maken van de opname van HL Tauri bedroeg de grootste afstand tussen de schotels vijftien kilometer – bijna het maximaal haalbare.

In de huidige configuratie zijn de opnamen van ALMA scherper dan de foto’s die met de Hubble-ruimtetelescoop worden gemaakt. Daarbij komt dat ALMA de hemel op submillimetergolflengten bekijkt – een golflengtegebied waarin dwars door het vele stof in de omgeving van jonge sterren heen kan worden gekeken.

Sterren ontstaan uit wolken van gas en fijn stof, die onder invloed van hun eigen zwaartekracht samentrekken. Daarbij ontstaan dichte kernen van heet gas, waarin uiteindelijk fusiereacties op gang komen – de reacties die een ster als onze zon van energie voorzien.

Het gas en stof dat na de geboorte van een ster overblijft verzamelt zich uiteindelijk in een schijf. Door onderlinge botsingen voegen de stofdeeltjes in die schijf zich samen, waardoor deeltjes ter grootte van zandkorrels en grind ontstaan. Verdere samenklontering resulteert in objecten als planetoïden, kometen en – ten slotte – planeten.

Geschat werd dat dit proces wel tien miljoen jaar kon duren. Maar de nieuwe waarnemingen laten zien dat het planetaire vormingsproces veel sneller gaat: de ster HL Tauri is namelijk niet ouder dan één miljoen jaar.