Unraveling the planet-forming materials around young stars with JWST
Veel organische moleculen op plekken waar planeten worden geboren
In zijn proefschrift onderzoekt Aditya Mahadeva Arabhavi de stoffige 'kraamkamers' waar planeten worden geboren rond de meest voorkomende, zeer lichte sterren in de Melkweg. De krachtige James Webb Space Telescope (JWST) maakt het mogelijk een blik te werpen in deze wervelende schijven van gas en stof, de bouwstenen voor nieuwe werelden. Mahadeva Arabhavi ontdekte een verrassende rijkdom aan organische moleculen - de basiscomponenten van het leven zelf - zelfs rond een zwakke ster. Deze ontdekking suggereert dat planeten die zich in deze gebieden vormen, mogelijk worden 'ingezaaid' met een grote verscheidenheid aan deze bouwstenen.
Door specifiek te kijken naar tien van zulke sterren ontdekte Mahadeva Arabhavi dat hoewel veel van hen vergelijkbare moleculen zoals koolwaterstoffen deelden, hun algehele chemische samenstelling niet uniform was. Deze diversiteit geeft aan dat verschillende planetaire systemen zeer uiteenlopende chemische startcondities kunnen hebben.
Een van de grootste mysteries leek water, aangezien het uit deze schijven afwezig leek te zijn. Door middel van systematische studies ontdekte Mahadeva Arabhavi dat water niet afwezig was; het was simpelweg verborgen, overstraald door helderdere moleculen op basis van koolstof. Dit betekent dat een aanzienlijke hoeveelheid water aanwezig is in deze planeetvormende gebieden waar aardachtige planeten zich vormen.
Tot slot gebruikte Mahadeva Arabhavi computermodellen als virtuele laboratoria om te begrijpen waarom er zo'n verscheidenheid aan chemie te zien is. Hij ontdekte dat de absolute hoeveelheden koolstof en zuurstof, en niet alleen hun verhouding, het uiterlijk van de schijf fundamenteel veranderen. Dit werk laat zien dat door de ongelooflijke gegevens van de JWST te combineren met gedetailleerde modellering, we echt kunnen beginnen met het begrijpen van de chemische recepten die planeten creëren in de Melkweg.
Aditya Mahadeva Arabhavi voerde zijn onderzoek uit bij het Kapteyn Institute for astronomy. Hij vervolgt zijn loopbaan als JPL Postdoctoral Fellow bij het Jet Propulsion Laboratory.