Minden eddiginél részletesebb felvételeket készített 24 távoli törmelékkorongról egy nemzetközi kutatócsoport az ALMA rádiótávcső-hálózat segítségével. A vizsgálat a bolygórendszerek fejlődésének egy eddig kevéssé feltárt, kifejezetten dinamikus szakaszát mutatja be, amelyet a kutatók találóan a rendszerek „tinédzserkorának” neveznek.

A kutatás magyar részvétellel, a HUN-REN Csillagászati és Földtudományi Kutatóközpont és azon belül a Konkoly Thege Miklós Csillagászati Intézet munkatársainak közreműködésével zajlott. Az eredmények az ARKS (The ALMA survey to Resolve exoKuiper belt Substructures) program keretében születtek, amely kifejezetten a fiatal csillagok körüli törmelékkorongok nagy felbontású feltérképezésére irányult.

Ezek a rendszerek már túljutottak a bolygók kialakulásának kezdeti, gázban gazdag szakaszán, a fejlődés azonban ekkor még korántsem ér véget. A bolygótestek között intenzív gravitációs kölcsönhatások zajlanak, gyakoriak az ütközések, és nem ritka a pályavándorlás sem. Ebben az időszakban alakul ki az a stabilabb konfiguráció, amely egy bolygórendszer későbbi történetét meghatározza.

A Naprendszer esetében hasonló korai események nyomait leginkább a külső törmelékgyűrű, a Kuiper-öv szerkezetének vizsgálatán keresztül ismerhetjük meg. A távoli csillagok körüli törmelékkorongok azonban eddig jóval halványabb fényességük miatt nem voltak ilyen részletességgel tanulmányozhatók.

Az ALMA antennarendszer érzékenységének köszönhetően az ARKS-program most először készített olyan képeket, amelyek finom részletekben gazdag szerkezeteket tárnak fel. A megfigyelt korongokban többszörös gyűrűk, széles övek, éles peremek, aszimmetriák, ívek és sűrűbb csomók is megjelentek, ami a bolygórendszerek rendkívüli sokféleségére utal.

A kutatók szerint ezek a mintázatok a bolygókeletkezés örökségét, a már kialakult bolygók gravitációs hatását, valamint a por és a gáz kölcsönhatásait egyaránt tükrözhetik. A megfigyelések alapján a „tinédzserkor” kifejezetten zűrzavaros fejlődési szakasz, amikor a bolygók pályái akár teljesen átrendeződhetnek, és olyan nagyléptékű ütközések is bekövetkezhetnek, mint amilyenek a Föld–Hold rendszer kialakulásához vezettek.

Az ARKS két tucat különböző korú és típusú csillag körüli törmelékkorong vizsgálatával arra is választ keres, hogy ezek a kaotikus jellegzetességek öröklődnek-e, a bolygók formálják őket, vagy más fizikai folyamatok eredményei. A válaszok közelebb vihetnek annak megértéséhez, hogy a Naprendszer fejlődése egyedi kivétel volt-e, vagy inkább tipikus példája egy általános kozmikus folyamatnak.

A projektben mintegy hatvan kutató vett részt, többek között az Exeteri Egyetem, a Trinity College Dublin és a Wesleyan Egyetem vezetésével. A magyar kutatók szerint az eredmények új perspektívát nyitnak a bolygórendszerek késői átrendeződésének, valamint a kisebb és nagyobb bolygók növekedésének értelmezésében.