Astronomen hebben voor het eerst een gedetailleerde kaart gemaakt van de magnetische velden in de planeetvormende schijf rond de nabije ster TW Hydrae. Dit baanbrekende onderzoek, geleid door Dr. Richard Teague van MIT, maakt gebruik van gegevens van de Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) en biedt een uniek inzicht in de onzichtbare krachten die de vorming van nieuwe planeten sturen, vergelijkbaar met de processen die ons eigen zonnestelsel hebben gevormd.
Planeten ontstaan in wervelende schijven van gas en stof rond jonge sterren. Hoewel telescopen de structuren en openingen in deze schijven al konden waarnemen, bleef het meten van de magnetische velden, die cruciaal worden geacht voor de vorming en ordening van planetair materiaal, een grote uitdaging. Eerdere methoden om magnetische velden te detecteren, zoals het zoeken naar specifieke gepolariseerde lichtpatronen, leverden zwakke en moeilijk te interpreteren signalen op.
Het team van Teague analyseerde echter de verbreding van specifieke radiosignalen, afkomstig van roterende moleculen in de schijf, zoals gemeten door ALMA. Door subtiele veranderingen in het licht van het CN-molecuul te ontcijferen, konden zij de karakteristieke verbreding detecteren die wordt veroorzaakt door interacties met magnetische velden. Dit fenomeen, bekend als het Zeeman-effect, werd voor het eerst waargenomen door Pieter Zeeman in 1896 en stelt astronomen in staat de sterkte van magnetische velden te meten, zelfs op kosmische schaal.
De analyse onthulde magnetische velden met een sterkte tot 10 milligauss, wat duizend keer zwakker is dan een koelkastmagneet, maar significant op de schaal van planeetvorming. Deze velden strekken zich uit van 60 tot 120 astronomische eenheden (AU) van de ster, waarbij de veldstructuur verandert bij een prominente opening in de schijf. Dit suggereert een direct verband tussen magnetische activiteit en de vorming van planeetvormende regio's.
De structuur van het waargenomen veld vertoont opmerkelijke overeenkomsten met de magnetische velden die vermoedelijk de zonnenevel doordrongen tijdens de vorming van onze planeten. Dit geeft deze bevindingen een uniek inzicht in de 'onzichtbare hand' die de geboorte van nieuwe werelden vormgeeft. Deze nieuwe aanpak opent deuren naar langlopende wetenschappelijke vragen over hoe magnetische velden de evolutie van schijven aandrijven en hoe ze beïnvloeden welke planeten zich vormen en waar.
Met de toenemende gevoeligheid van telescopen en instrumenten, zoals de toekomstige Band 1-ontvanger voor ALMA die de detectie van nog kleinere structuren mogelijk zal maken, anticiperen astronomen op de toepassing van deze technieken op vele andere schijven. Dit onderzoek markeert een significante vooruitgang in het begrijpen van niet alleen hoe planeten rond andere sterren ontstaan, maar ook hoe ons eigen zonnestelsel tot stand is gekomen.