Vad händer i restmaterialskivor?

Konstgjorda bilder, återskapade av de numeriska resultaten, av en typisk utsträckt restmaterialskiva vid olika våglängder (varje våglängd spårar företrädesvis fördelningen av partiklar i ett givet storleksintervall, och, för bilder i infrarött, vid ett visst avstånd från stjärnan). Credit: Philippe Thébault.

En internationell forskargrupp har utvecklat en ny modell för de skivor av stoft som blivit kvar efter planetbildning.

Skivor av restmaterial runt unga (och inte fullt så unga) stjärnor har observerats i mer än 20 år (se en fin samling bilder av restmaterialskivor). De tros vara spillrorna som blivit kvar i dessa system efter att planeter har bildats. Paradoxalt nog är det enda som kan ses av dessa skivor de minsta stoftpartiklarna, vanligtvis några mikro- till millimeter i storlek, eftersom de skymmar det mesta av ljuset från stjärnan. Det är dock säkert att dessa stoftkorn inte kan ha bildats ursprungligen, utan måste bildas kontinuerligt genom kollisioner mellan större objekt, vilka vi tyvärr inte kan detektera. Att återskapa sådana väldiga mängder av osynliga korn, grus, stenar och planetesimaler utifrån så begränsad information om mikro- till millimeterstora stoftkorn är en riktig utmaning.

En gemensam forskargrupp från Stockholms observatorium och Grenobles universitet har utvecklat en ny numerisk modell med syfte att följa den globala kollisionsutvecklingen i sådana stora skivor av restmaterial. Resultaten, som presenteras i en ny artikel av Philippe Thébault et al., leder till en ny förståelse för vad som händer i dessa system. I synnerhet kunde den komplexa kopplingen mellan mikrometerstora stoftkorn observerade i synligt ljus, större korn observerade i infrarött och den väldiga mängden av osynliga "moderkroppar" kvantifieras. Studierna kommer vara till stor hjälp inför den svärm av ny observationell data som förväntas från nya rymdteleskop som t.ex. Herschel.