CO ro-vibrational emission

Vorming planeet zichtbaar gemaakt

Bij de geboorte van een ster wordt deze omhuld door een schijf van stof en gas, de protoplanetaire schijf. Hieruit kunnen zich planeten vormen. Wanneer dat gebeurt verwachten we dat het stof en gas dichtbij de baan van de planeet geleidelijk worden weggeveegd. Dit zou tot gaten en kloven in de schijf kunnen leiden.

Koolstofmonoxide (CO) is het op één na meest voorkomende molecuul in het universum en is daarom ook veelvuldig aanwezig in deze schijven. CO emissielijnen zouden dus uitermate geschikt zijn voor het vinden van gaten/kloven die zijn ontstaan door de vorming van een planeet.

Met behulp van spectra geobserveerd met de VLT (Very Large Telescope) in Chili, en gedetailleerde computermodellen van zulke schijven, heeft Rosina Hein-Bertelsen onderzocht hoe de CO vibratie-rotatie emissielijnen afkomstig van protoplanetaire schijven het beste zijn te gebruiken om de formatieprocessen van planeten te volgen.

Zij heeft ontdekt dat emissielijnen van CO (vibratie-rotatie lijnprofielen met hoge resolutie en nabij-infrarood spectra) met een hoge signaal/ruis verhouding de locatie van kloven in protoplanetaire schijven kunnen onthullen. Door de flux, breedte en vorm van deze lijnprofielen te bestuderen kon zij kloven in het stof en gas of ongebruikelijk ver uitgestrekte gebieden identificeren.

Als de geometrie van het binnenste deel van de schijf onduidelijk is bij observaties van alleen het stof, is het mogelijk deze gebieden veel gedetailleerder te bestuderen met de analyse van CO vibratie-rotatie lijnprofielen. Toekomstige instrumenten van de ELT (de Europese Extremely Large Telescope ) zoals METIS (mid-infrared imager and spectrograph), zouden uitermate geschikt zijn om te gebruiken voor dit soort studies.

Rosina Hein-Bertelsen verrichtte haar onderzoek aan het Kapteyn Instituut voor Sterrenkunde, waar zij nu werkt als postdoc. Het project is gefinancierd door de landelijke onderzoekschool voor astronomie NOVA.

Proefschrift: http://irs.ub.rug.nl/ppn/388635347