Met behulp van de Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) hebben wetenschappers van de Sterrewacht Leiden 73 protoplanetaire schijven bekeken. Ze ontdekten dat veel jonge sterren een relatief bescheiden schijf van gas en stof om zich heen hebben, soms niet groter dan 1,2 astronomische eenheid. In de afgelopen tien jaar hebben astronomen met gevoelige radiotelescopen op aarde, waaronder ALMA, honderden protoplanetaire schijven rond jonge sterren in beeld gebracht. Vergeleken met de afmeting van ons eigen zonnestelsel is een flink deel van deze schijven veel groter dan de baan van Neptunus, de buitenste planeet. Bovendien vertonen de meeste schijven ringvormige openingen waar vermoedelijke grote gasplaneten ontstaan. Onderzoek van promovendus Osmar M. Guerra-Alvarado, postdoc Mariana B. Sanchez en universitair docent Nienke van der Marel van de Universiteit Leiden toont nu aan dat deze schijven mogelijk niet de norm zijn. Met behulp van ALMA hebben de onderzoekers alle bekende protoplanetaire schijven rond jonge sterren in het Lupus-gebied in beeld gebracht. Dit is een stervormingsgebied op ongeveer vierhonderd lichtjaar van de aarde in het zuidelijke sterrenbeeld Lupus (Wolf). Uit het onderzoek blijkt dat tweederde van de 73 schijven klein zijn, met een gemiddelde straal van zes astronomische eenheden – ongeveer de baan van Jupiter. De kleinste schijf had een straal van slechts 0,6 astronomische eenheid – kleiner dan de baan van de aarde om de zon. De kleine schijven werden voornamelijk aangetroffen rond lichte sterren met tien tot vijftig procent van de massa van onze zon. Dit is het meest voorkomende stertype in het heelal. ‘De waarnemingen laten verder zien dat deze compacte schijven wellicht optimale omstandigheden hebben voor de vorming van zogeheten superaardes. Het meeste stof in de schijf bevindt zich dichtbij de ster, waar superaardes doorgaans ontstaan’, aldus Sanchez. Superaardes zijn rotsachtige planeten die tot wel tien keer zoveel massa hebben als onze planeet. Ze zijn waarschijnlijk het meest voorkomende type planeten in het heelal. Het onderzoek vormt een ontbrekend puzzelstuk tussen de waarnemingen van protoplanetaire schijven en observaties van exoplaneten. ‘De ontdekking dat de meerderheid van de kleine schijven geen openingen vertoont, kan betekenen dat de meerderheid van de sterren geen reuzenplaneten herbergt’, zegt Van der Marel. ‘Dit komt overeen met wat we in exoplaneetpopulaties rond volgroeide sterren zien.’ (EE) (Image credit: Guerra-Alvarado et al.)
