Astronomer begynder at finde spiralstruktur i dannelse af solsystemer, som tidligere blev forudsagt af teori.
Fejende spiralarme i den protoplanetære disk omkring den unge stjerne Elias 2-27. Billede via B. Saxton (NRAO / AUI / NSF); ALMA (ESO / NAOJ / NRAO).
I 1920 afholdt to berømte astronomer, hvad der er blevet kaldt Den store debat. På det tidspunkt blev spiral galakser kaldet spiralnebularer, og ingen vidste, om de var relativt i nærheden af os eller meget langt væk. I løbet af debatten i 1920 hævdede Heber D. Curtis, at spiralnebularerne var meget fjerne, store galakser som vores Mælkevej, sammensat af stjerner. Harlow Shapley argumenterede for, at vores univers kun havde en galakse - vores Mælkevej - og at spiralnebularer var gasskyer i nærheden, og dannede måske solsystemer. I løbet af årtier er Curtis blevet betragtet som korrekt; spiralnebularerne har vist sig at være ikke i nærheden af solsystemer, men fjerne galakser med deres egne milliarder af stjerner. Men naturen elsker spiraler. Og nu begynder astronomer at finde spiralstruktur i dannelse af solsystemer.
Astronomisk teori antyder, at dette skulle ske, men udviklingsfasen skal være kort og vanskelig at fange. Nu har den magtfulde Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) - der gik officielt online så sent som i marts 2013 - direkte observeret en spiralstruktur omkring den unge stjerne Elias 2-27. Dette er den første observation af sin art.
De fejende spiralarme omgiver den centrale stjerne minder om en spiralgalakse, men i meget mindre skala.
Den unge stjerne Elias 2-27 ligger i Ophiuchus-stjernedannende kompleks. Billede via L. Pérez (MPIfR), B. Saxton (NRAO / AUI / NSF), ALMA (ESO / NAOJ / NRAO), NASA / JPL Caltech / WISE Team.
Elias 2-27 er placeret cirka 450 lysår fra Jorden i retning til stjernebilledet Ophiuchus, slangebæreren. Det er inden for hvad astronomer kalder Ophiuchus-stjernedannende kompleks, et område i rummet, hvor mange nye stjerner dannes og en af de nærmeste sådanne regioner til vores sol.
Stjernen Elias 2-27 indeholder kun ca. halvdelen af vores solmasse, men har en usædvanligt massiv protoplanetær disk. Stjernen er meget ung, kun anslået en million år gammel i modsætning til fire og en halv milliard år for vores sol. Det er stadig indkapslet i den enorme molekylære sky i rummet, hvori den dannes, som skjuler den for synet set af optiske teleskoper. ALMA er i stand til at se på bølgelængder, der gør denne stjerne og dens usædvanlige struktur synlig.
I følge teorien skulle en spiralstruktur forekomme i dannelse af solsystemer på grund af den samme fysiske proces, der antages at give vores Mælkevejsgalakse dens spiralarme. Det vil sige, de er produktet af det, der kaldes densitetsbølger - i dette tilfælde gravitationsforstyrrelser i diske, der omgiver unge stjerner. En erklæring fra National Radio Astronomy Observatory sagde:
Tidligere bemærkede astronomer overbevisende spiralfunktioner på overfladerne af protoplanetære diske, men det var ukendt, om disse samme spiralmønstre også opstod dybt inde i disken, hvor planetdannelse finder sted.
ALMA var for første gang i stand til at kikke dybt ind i midten af en disk og opdage den klare signatur af spiraltæthedsbølger.
Nærmest stjernen fandt ALMA en velkendt fladskivet støvskive, der strækker sig forbi, hvad der ville være Neptuns bane i vores eget solsystem.
Ud over dette punkt opdagede ALMA et smalt bånd med markant mindre støv, hvilket kan være et tegn på en planet i dannelse.
Springer fra den ydre kant af dette kløft er to fejende spiralarme, der strækker sig mere end 10 milliarder kilometer væk fra deres værtstjerne.