17 juni 2025
De titel van het onderzoeksvoorstel van Carsten Dominik is: Ground Truth for Pebbles in Planet Formation.
Begrijpen hoe planeten worden gevormd raakt diep aan de vraag naar de oorsprong van de aarde en uiteindelijk van onszelf. Hoe zijn we hier gekomen? Er zijn nu duizenden buitenaardse planeten bekend en planeetvormende schijven rond jonge sterren, waarin sterren worden geboren, zijn nu duidelijk zichtbaar met de nieuwste astronomische instrumenten. Voor zover we weten botsen piepkleine stofdeeltjes, zoals zandkorrels, op elkaar, blijven aan elkaar kleven en groeien zo stap voor stap. Eerst vormen ze rookachtige structuren die vervolgens door botsingen worden samengeperst tot zogeheten pebbles, compacte deeltjes van millimeter- tot centimetergrootte.
Als de deeltjes er eenmaal zijn, weten astronomen hoe daar uiteindelijk planeten uit worden gevormd. Maar onbekend is of de pebbles zelf in voldoende hoeveelheden en met de juiste eigenschappen kunnen worden geproduceerd. In dit project wordt aan de hand van numerieke modellering geanalyseerd hoe stofkorrels uitgroeien tot grote opeenhopingen, hoe die in botsingen kunnen worden samengeperst en hoe dit proces te identificeren is in waarnemingen van planeetvormende schijven. Dominik zal met zijn wetenschappelijke partner J. Blum van de Technische Universiteit in Braunschweig, een baanbrekend laboratoriumexperiment bouwen: een roterende vacuümkamer met een diameter van twee meter en een gewicht van vijf ton waarin de omstandigheden in een planeetvormende schijf worden nagebootst om het groeiproces van een planeet te bekijken. Over vijf jaar hopen ze planeetvormingsmodellen te kunnen voorzien van gedetailleerde instructies over wat voor soort pebbles ze kunnen gebruiken om complete planetenstelsels te bouwen.