ENGINEERINGNET.NL - Het onderzoek helpt bijvoorbeeld bij het vinden van een verklaring voor de gekantelde planeetbanen in ons eigen zonnestelsel. Wijnen en co-auteurs publiceren hun bevindingen in twee artikelen in het vakblad Astronomy & Astrophysics.
Een pasgeboren ster is omringd door een schijf van gas en stof waaruit zich planeten vormen. Daarnaast is er in stervormingsgebieden veel overgebleven gas, dat niet is gebruikt om sterren (en hun schijven) te vormen. Nederlandse astronomen denken dat de gasschijf waaruit ons planeetstelsel ontstond, onder invloed van gas in de omgeving is gekanteld.
Om de hypothese van de kantelende stofschijven te onderzoeken, plaatsten Nederlandse astronomen een ster met een gasschijf in een virtuele windtunnel onder verschillende omstandigheden. Een echte windtunnel zou niet kunnen, omdat daarvoor windtunnels zouden moeten bestaan die groter zijn dan een compleet zonnestelsel en omdat de processen honderdduizenden jaren duren.
Thomas Wijnen (ten tijde van het onderzoek werkzaam aan de Radboud Universiteit, nu werkzaam aan de Universiteit Leiden) legt uit: "In een filmpje van onze simulatie zie je de schijf kantelen. Je ziet ook hoe de buitenste lagen van de stofschijf meegesleurd worden door de stroom. De schijf krimpt ook doordat het continu instromend gas opveegt, maar dat is op het eerste oog wat moeilijker te zien."
De onderzoekers kunnen het krimpen van de schijven theoretisch beschrijven en passen hun theorie toe door schijven na te bootsen in onder andere het Trapeziumcluster. Dat is een stervormingsgebied in de Orionnevel in het sterrenbeeld Orion op 'slechts' 1300 lichtjaar van ons vandaan.
De Nederlandse simulaties blijken de werkelijkheid goed te benaderen. Wijnen: "Wij hebben ontdekt dat bijna-botsingen tussen stofschijven een minder grote rol spelen dan gedacht. Onze simulaties laten zien dat juist het opvegen van gas uit de omgeving belangrijker is. Tot nu toe had niemand de invloed van het opgeveegde gas onderzocht en gedacht dat het zo’n grote rol kan spelen."
In de toekomst zouden de onderzoekers onder andere willen kijken naar de invloed van een krimpende schijf op de vorming van planeten. Het krimpen zou er namelijk weleens voor kunnen zorgen dat planeten die aan de buitenkant van het stelsel ontstaan later richting hun ster bewegen.
Dat onderzoek is nu 'hot' omdat begin 2017 het Trappist-1-stelsel werd ontdekt met zeven grote planeten dicht bij zijn ster. Sinds die ontdekking probeerden onder andere Amsterdamse onderzoekers te verklaren hoe zo'n stelsel kan ontstaan.
Bijschrift figuur:
Boven links staat de startsituatie. Het tweede plaatje laat de situatie zien na 250 jaar, daaronder na 500 jaar en uiteindelijk na 1000 jaar.
