De grote stofdeeltjes aan de rand van de stofschijf rond een jonge ster blijken verrassend koud te zijn. Ze hebben een temperatuur van -266 graden Celsius!

Voor het eerst hebben onderzoekers de temperatuur van grote stofdeeltjes aan de rand van een planeet-vormende schijf rond een jonge ster rechtstreeks gemeten. Ze richtten zich daartoe op de jonge ster 2MASS J16281370-2431391 die ongeveer 400 lichtjaar van de aarde verwijderd is. Rond deze ster bevindt zich een schijf die bestaat uit stof en gas. We noemen dat een protoplanetiare stofschijf.

Koud
Uit het onderzoek blijkt dat de schijfdeeltjes op 15 miljard kilometer van de ster uitzonderlijk koud zijn. Ze hebben een temperatuur die slechts 7 graden boven het absolute nulpunt, oftewel 7 kelvin ligt. De temperatuur van de deeltjes – die ongeveer een millimeter groot zijn – ligt veel lager dan verwacht. Bestaande modellen suggereren namelijk dat de temperatuur van deze deeltjes tussen de -258 en -253 graden Celsius ligt. Dat de temperatuur lager ligt, suggereert dat de grote stofdeeltjes andere eigenschappen hebben dan waar in de modellen van wordt uitgegaan.

De protoplanetaire schijf van de jonge ster 2MASS J16281370-2431391 zien we bijna van opzij. De schijf heeft dan ook een toepasselijke bijnaam: Vliegende Schotel. Afbeelding: Digitized Sky Survey 2 / NASA / ESA.

De protoplanetaire schijf van de jonge ster 2MASS J16281370-2431391 zien we bijna van opzij. De schijf heeft dan ook een toepasselijke bijnaam: Vliegende Schotel. Afbeelding: Digitized Sky Survey 2 / NASA / ESA.

Ideeën
“Om de gevolgen van deze ontdekking voor de schijfstructuur te kunnen inschatten, zullen we eerst moeten onderzoeken welke plausibele stofeigenschappen in zulke lage temperaturen kunnen resulteren,” vertelt onderzoeker Emmanuel di Folco. “We hebben wel wat ideeën – bijvoorbeeld dat de temperatuur afhankelijk kan zijn van de afmetingen van de deeltjes, waardoor grotere deeltjes koeler zijn dan kleinere. Maar het is nog te vroeg om daar zeker van te zijn.”

Als de lage stoftemperaturen een normale eigenschap zijn van protoplanetaire schijven heeft dat grote gevolgen voor ons begrip van de manier waarop ze ontstaan en zich ontwikkelen. Andere stofeigenschappen kunnen bijvoorbeeld van invloed zijn op wat er gebeurt als stofdeeltjes met elkaar botsen en dus op hun rol als planetaire ‘groeikernen’. Of die invloed significant is, moet uit nader onderzoek blijken.