Vann rundt ung stjerne

Det er store mengder vanndamp i en skive rundt en ung stjerne fjernt fra jorden. Slike observasjoner kan hjelpe oss med å forstå hvordan vann kan ende opp på planeter.

Publisert
En kunstners fremstilling av skiven rundt en nylig dannet stjerne. Skiven vil etter hvert forsvinne, men deler av den vil trekke seg sammen og danne planeter, asteroider og kometer. (Illustrasjon: NASA/JPL-Caltech/R. Hurt)
En kunstners fremstilling av skiven rundt en nylig dannet stjerne. Skiven vil etter hvert forsvinne, men deler av den vil trekke seg sammen og danne planeter, asteroider og kometer. (Illustrasjon: NASA/JPL-Caltech/R. Hurt)

815 lysår fra Jorden – 7,7 millioner milliarder kilometer ute i rommet – har astronomene funnet en ung stjerne.

Rundt stjernen er det dannet en skive av støv og gass. Og i skiven er det også store mengder vann.

Det viser nye observasjoner foretatt av en gruppe astronomer med dansken Jes Jørgensen i spissen.

– Vi har for første gang observert vann rundt en svært ung stjerne, forteller Jørgensen til videnskab.dk.

– Og når jeg sier ung, mener jeg en stjerne som er mellom 10 000 og 50 000 år gammel – altså en brøkdel så gammel som vårt eget solsystem.

Det er massevis av vann!

Astronomene kan se spor etter en mengde vann som tilsvarer mer enn 100 ganger den samlede mengden vann som finnes i havene på jorden.

Det er den største mengden vann som er funnet ved en sollignende stjerne.

– Det er overraskende at det er så mye vann rundt stjernen, forteller Jørgensen.

Han var ansatt på universitetet i Bonn da han studerte stjernen ved navn NGC1333-IRAS4B. Nå er han førsteamanuensis ved Center for Stjerne og Planetdannelse ved Statens Naturhistoriske Museum.

En ung utgave av vårt eget solsystem

Vannet er i dampform, og det finnes innen en avstand fra stjernen som tilsvarer avstanden mellom solen og Neptun. Oppdagelsen beskrives i en vitenskapelig artikkel i tidsskriftet The Astrophysical Journal Letters.

– Det spennende er at denne stjernen ligner en svært ung utgave av vår egen sol. Og at vannet befinner seg i den skiven som vi tror planeter blir dannet i.

– Så vi er kommet et skritt tettere på å finne ut av hvordan vann kan ende i et planetsystem som vårt, sier Jørgensen.

Siden vann tilsynelatende er en forutsetning for liv, er det uhyre interessant å finne ut om det kan være vann på planeter som kretser rundt fjerne stjerner.

Tung oksygen avslørte vannet

Men det er faktisk litt av en utfordring å finne spor etter vann i rommet. Vannmolekyler sender ut stråling med ganske bestemte frekvenser – et slags kjemisk fingeravtrykk – men strålingen fra vanlig vanndamp blir blokkert av jordens atmosfære.

Derfor har astronomene sett etter strålingen fra en særlig variant av vannmolekyler, nemlig dem som rommer en tung versjon av oksygen – isotopen oksygen-18 i stedet for det vanlige oksygen-16.

Strålingen fra vannmolekyler med oksygen-18 har nemlig en større bølgelengde, og derfor kan den lettere trenge gjennom atmosfæren.

Men det krevde fremdeles litt av et teleskop til å fange opp den svake radiostrålingen.

Jørgensen og kollegaen Ewine van Dishoeck har faktisk brukt hele seks radioteleskoper som er knyttet sammen som ett stort teleskop. Antennene er plassert på et platå 2550 meter oppe i de franske alpene.

Superteleskop vil gi nye muligheter

Og det er bare begynnelsen. Astronomene regner med at metoden med å se etter stråling fra vann med tungt oksygen kan brukes til å finne vanndamp rundt flere stjerner i de kommende årene.

En illustrasjon av hvordan ALMA kommer til å se ut når anlegget er ferdig. (Illustrasjon: ALMA/ESO/NRAO/NAOJ)
En illustrasjon av hvordan ALMA kommer til å se ut når anlegget er ferdig. (Illustrasjon: ALMA/ESO/NRAO/NAOJ)

Riktig spennende blir det når det kjempemessige observatoriet ALMA blir bygget ferdig i Atacama-ørkenen i Chile. Her skal 50 antenner knyttes sammen og fungere som ett stort radioteleskop, og beliggenheten er ideell.

Teleskopet skal nemlig oppføres fem kilometer over havet i et område som er ekstremt tørt.

Det er nettopp poenget for et teleskop, for da må ikke strålingen fra rommet igjennom så mye av jordens atmosfære, og det er ikke så mye vanndamp, som kan forstyrre målingene.

– Her vil vi kunne foreta den samme typen observasjoner, men med mye større følsomhet, forteller Jørgensen. Og fram til ALMA er klar, vil han og kollegene hans bruke observasjoner fra det europeiske romteleskopet Herschel til å finne lovende kandidater, som de kan zoome inn på i jakten på vann i rommet.

______________________________

© videnskab.dk. Oversatt av Lars Nygaard for forskning.no.
 

Referanse:

Water Vapor in the Inner 25 AU of a Young Disk Around a Low-Mass Prototype. The Astrophysical Journal, 10. februar 2010.

Lenker:

Center for Stjerne og Planetdannelse

Institut de Radioastronomie Millimétrique (IRAM) – teleskopene som er benyttet

Atacama Large Millimeter Array (ALMA)