Stoftringar runt stjärnor - spår från planeter?

Två av de mest slående exemplen på skarpa ringstrukturer som har observerats i restmaterialskivor: HR 4796A (vänster, credit: HST, G. Schneider) och Fomalhaut (höger, credit: HST, P. Kalas). Det som syns i bilderna är mycket små stoftkorn, eftersom de hejdar det mesta av stjärnljuset. Det är dock mycket sannolikt att dessa små korn stadigt produceras genom kollisioner mellan större, odetekterbara objekt med storlekar upp till stora planetesimaler. Stjärnorna har maskerats bort i bilderna.

I en ny studie vid Stockholms observatorium har astronomer undersökt vad som kan ge upphov till de ringstrukturer som syns i restmaterialskivor.

Stoftrika restmaterialskivor tros vara återstoden efter planetbildning när huvuddelen av denna process är över. De har upptäckts och ibland även avbildats runt en ansenlig andel av närliggande huvudseriestjärnor. Överraskande nog uppvisar många, om inte alla, skivor ringliknande strukturer, som kan antingen vara förhållandevis jämna och utsträckta eller i motsats ha väldigt skarpa yttre kanter. Dessa strukturer förklaras ofta med att de formas av en (osedd) planet som kretsar i skivan.

En gemensam forskningsgrupp mellan Stockholms observatorium och Toronto University har utforskat alternativ till denna planethypotes. Deras numeriska studie, som presenteras i en ny artikel av Philippe Thébault et al., visar att jämna ringprofiler, varav Beta-Pictoris är det mest kända exemplet, kan förklaras av en "naturlig" utveckling av systemet, utan någon formande yttre aktör. För skarpa ringstrukturer (som HR 4796A, se ovan) kan den naturliga utvecklingen fortfarande vara en möjlig förklaring, men bara för mer ovanliga skivkonfigurationer. Detta gör att planetscenariot möjligen är det mer sannolika alternativet för bildandet av skarpa ringprofiler.