SRON-astronoom Floris van der Tak heeft van NWO een ENW-M1 beurs ontvangen voor onderzoek naar de levenscyclus van sterren en planeten. Samen met een promovendus gaat hij de aanwezigheid van koolstof en stikstof bestuderen in ijle gaswolken—de voorlopers van baby-sterren. Daarvoor analyseren ze de data van de recent uitgevoerde ballonmissie GUSTO, waar SRON de camera’s voor heeft ontwikkeld.
Sterren en planeten ontstaan uit het samenklonteren van gas binnen een ijle ruimtewolk. Terwijl deze gasklonter onder invloed van de zwaartekracht steeds dichter wordt, vervormt hij tot een platte schijf door zijn draaibeweging. Uiteindelijk verzamelt zich in het centrum zo veel massa dat er een ster ontbrandt. Verderop in de schijf vormen zich planeten. Tijdens haar leven en als ze opbrandt beïnvloedt de ster ook weer de wolk waaruit ze is ontstaan, wat de cyclus compleet maakt. Over dat laatste is echter nog weinig bekend.
Om dat te onderzoeken, gaat Floris van der Tak gebruikmaken van NASA’s ballontelescoop GUSTO, die afgelopen januari en februari boven Antarctica cirkelde op 36 km hoogte. Ongehinderd door de aardatmosfeer registreerden de infraroodcamera’s—ontwikkeld door SRON—de aanwezigheid van koolstof en stikstof in talloze ruimtewolken in de Melkweg en ons buursterrenstelsel de Grote Magelhaense Wolk.
‘Koolstof en stikstof zijn ideale tracers om de interactie tussen jonge sterren en hun gaswolken te onderzoeken,’ zegt Van der Tak. ‘Hun aanwezigheid verraadt de temperatuur, dichtheid en ionisatie binnen zo’n wolk. Zo zien we niet alleen het geboorteproces van de ster, maar krijgen we ook een beeld van wat dit met de wolk doet.’ Een jonge ster beïnvloedt haar moederwolk via straling en sterrenwind. UV-straling breekt moleculen af en ioniseert atomen in die wolk. De sterrenwind botst op de wolk en creëert daarmee schokgolven. Van der Tak: ‘GUSTO is heel geschikt om het verschil hiertussen te zien omdat die kleine snelheidsverschillen in de gaswolken kan meten, die zouden wijzen op schokgolven.’
NWO’s Open Competitie ENW-M1 beurs geeft Van der Tak de beschikking over een promovendus voor vier jaar.
NWO grant for studying life cycle of stars and planets with GUSTO
SRON astronomer Floris van der Tak has received an ENW-M1 grant from NWO to study the life cycle of stars and planets. Together with a PhD student, he will study the presence of carbon and nitrogen in tenuous gas clouds—the precursors of baby stars. They will analyze data from the recently conducted balloon mission GUSTO, for which SRON developed the cameras.
Stars and planets form from the clumping of gas within a tenuous space cloud. While the clump becomes denser and denser under the influence of gravity, it also reshapes into a flat disk due to its rotation. Eventually, enough much mass has accumulated in the center for a star to ignite. Planets form further outwards in the disk. During its life and its final stages, the star influences the cloud from which it formed, completing the cycle. However, little is known about that process.
To investigate this, Floris van der Tak will use data from NASA’s balloon telescope GUSTO, which circled over Antarctica last January and February at an altitude of 36 km. Unhindered by Earth’s atmosphere, its infrared cameras—developed by SRON—recorded the presence of carbon and nitrogen in numerous space clouds within the Milky Way and our neighboring galaxy the Large Magellanic Cloud.
‘Carbon and nitrogen are ideal tracers to study the interaction between young stars and their birth clouds,’ says Van der Tak. ‘Their presence reveals the temperature, density and ionization within the cloud. So not only do we see the birth process of the star, but we also get a picture of what this does to the cloud.’ A young star affects its parent cloud through radiation and stellar wind. The star’s UV radiation breaks down molecules and ionizes atoms in the cloud. The stellar wind collides with the cloud, creating shock waves. Van der Tak: “GUSTO is very suitable to see the difference between these because it can measure small velocity differences in the gas clouds, which would indicate shock waves.’
NWO’s Open Competition ENW-M1 grant covers a PhD student for four years.
