Ett solsystem föds: allt om ALMA:s otroliga nya bild

När astronomer undrar varför vi finns här på jorden riktar de blicken mot stjärnorna – och mot unga stjärnor där planeter som jorden kanske just nu håller på att bildas.

En ny bild från superteleskopet ALMA i Chile ger oss vår bästa inblick hittills i hur ett solsystem bildas. Och det är en riktigt spännande syn som möter blicken. Men vad är det egentligen på bilden, och vad betyder det? Vi frågade några experter.

Ringar av gas, stoft och damm kring stjärnan HL Tauri, 450 ljusår från jorden. I den nya bilden från ALMA ser vi, snett uppifrån, ett planetsystem som håller på att ta form. I de mörka glappen mellan ringarna kan nybildade planeter finnas, tror forskarna bakom bilden. Hela systemet är större än vårt eget solsystem – det sträcker sig tre gånger längre ut än Neptunus gör från solen. Bild: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)

Vlahakis

1. Lysande ringar av stoft och damm. Astronomer har länge trott att nya solsystem – vårt inräknat – föddes som snurrande pannkakor av stoft och gas. Längst in en stjärna som nyligen tänts och ännu håller på att samla på sig massa från skivans innersta delar. Från jorden ser vi ringarna lite snett uppifrån, förklarar Catherine Vlahakis, biträdande vetenskaplig projektledare på ALMA för Populär Astronomi.
   – Skivan lutar jämfört med vår siktlinje, därför ser den ut att vara en oval snarare än en cirkel, säger hon.
Brandeker
2. Liknar en simulering i datorn. Forskare har gjort beräkningar av hur ett nytt solsystem tar form – och det är såhär deras modeller brukar se ut. Wow, säger Alexis Brandeker, astronom vid Stockholms universitet som själv forskar om unga planetsystem.
   – Vi är vana vid att se teoretiska modeller för hur planeter och skivor växelverkar, men kontrasten brukar alltid vara överdriven för att framhäva strukturen i skivan. Här ser man en riktig, om än syntetisk, bild som ser häpnadsväckande lik ut en teoretikers drömbild, säger Alexis Brandeker.
   Lyra

   Wlad Lyra, astrofysiker vid Caltech i USA som bygger teoretiska modeller för just sådana fenomen, blev lika häpen.
   – Hade du inte berättat att det var en riktig observation hade jag trott att den skapats av en rymdkonstnär, säger han.

O’Gorman
3. ALMA bräcker Hubbles skärpa. ALMA är världens kanske just nu häftigaste observatorium: fler än 60 stiligt blanka parabolantenner 5000 meter över havet i norra Chile som fungerar som ett enda stort teleskop. Bilden är den första som gjorts med antennerna placerade så långt ifrån varandra som möjligt, vilket ger en synskärpa bättre än rymdteleskopet Hubble kan uppnå. De ser ljus med våglängd kring 1,3 millimeter, långt rödare än våra ögon kan se och på gränsen till att kunna kallas radiovågor. Att få se tydliga tecken på planetbildning med ALMA är något som forskare räknat med, berättar Eamon O’Gorman, astronom vid det nordiska ALMA-centret vid Onsala rymdobservatorium.
   – Att se sådana ringar har varit ett av huvudmålen med ALMA, berättar han.
Johansen
4. Ringarna skvallrar om nyfödda planeter. För Anders Johansen, astronom vid Lunds universitet, var ”Wow!” också hans första reaktion på bilden. Men han ser också bevis för att här finns stora planeter, minst tio gånger jordens massa, som lurar i de mörka hålen mellan de ljusa ringarna. När en planet bildas stör den omgivningen även utanför sin bana, berättar han.
   – Jag tror att det är vad vi ser i HL Tauri. Planeten ligger i hålet och kan inte få tag i flera småstenar för att de har fastnat i en ring utanför planetens bana, säger Anders Johansen.
   Wlad Lyra ser tecken på planeter i olika storlekar. Heldragna mörka ringar, som de längre in nära stjärnan, kan skapas av stora planeter. Längre ut har bågformade mörka former skapats.
   – Precis som en planet med lägre massa skulle göra, säger Wlad Lyra.
5. Fler tjusiga bilder kan väntas. ALMA:s astronomer fortsätter månaden ut att testa teleskopets nya förmåga att observera med väl separerade antenner, så kallade långa baslinjer. Catherine Vlahakis lovar bilder på andra objekt och vid andra våglängder.
   – Den här bilden på HL Tauri var bara den första av det vi hoppas blir flera spännande resultat från kampanjen, säger hon.
Pérez
6. Hur snurrar ringarna? Det vet vi ännu inte, menar Laura Pérez, astronom vid NRAO som forskar om unga stjärnor och deras skivor. Först måste vi kunna direkt se gasen i skivan, inte bara det lysande kalla stoftet.
   – ALMA blir det bästa instrumentet för att i framtiden kunna observera hur skivan roterar runt HL Tau, säger hon.


Nu med skarpare syn: antennerna i ALMA spanar mot himlen från Chajnantorplatån i Chile. (Foto: ESO/B. Tafreshi)

7. Kan bli kontroversiell. Den nya bilden släpps av ALMA-observatoriet utan att någon forskningsartikel om den har publicerats. I pressmeddelandet avslöjas mycket lite om hur observationerna gjorts. Mätningarna ingår i ett program som har som syfte att testa att teleskopet fungerar och kommer att utan dröjsmål göras fritt tillgängliga på ALMA:s hemsida för världens forskare.
8. Bara början. HL Tauri har en av himlens allra ljusstarkaste skivor, men ALMA kommer att kunna titta närmare på fler av dem. Vad kommer vi få reda på framöver? Wlad Lyra är optimistisk.
   – Svårt att säga! Jag är bara glad över att observationerna äntligen börjar hjälpa oss testa våra teorier om planetbildning. Jag har ingen aning vad vi kommer att får reda på framöver, men oavsett vad vi lär oss blir det mycket spännande, säger han.

Pressmeddelandet om bilden finns här hos ESO.