eso1624nb — Pressemelding

Overraskende planet med tre soler

7. juli 2016

Et astronomteam har ved hjelp av SPHERE-instrumentet på ESOs Very Large Telescope avbildet den første planeten som noensinne er funnet i en vid omløpsbane i et trippelstjernesystem. Banen til en slik planet er forventet å være ustabil, med det resultat at planeten raskt slynges ut av systemet. Men av en eller annen grunn har denne overlevd. Det overraskende funnet antyder at slike systemer kan være mer vanlige enn tidligere antatt. Studien publiseres i nettutgaven av tidsskriftet Science 7. juli 2016.

Luke Skywalkers hjemplanet Tatooine i Star Wars-filmene var en snodig verden med sine to soler på himmelen. Astronomer har nå oppdaget en klode i et enda mer eksotisk stjernesystem. Planeten byr på enten konstant dagslys i lang tid eller triple soloppganger og solnedganger hver dag, avhengig av årstidene, som for øvrig varer lenger enn et helt menneskeliv.

Et team ledet av astronomer ved Universitetet i Arizona i USA har oppdaget kloden på bilder tatt med ESOs Very Large Telescope (VLT) i Chile. Planeten med navnet HD 131399Ab [1] er ulik alle andre kjente verdener ettersom den kretser i en uvanlig vid omløpsbane rundt den klareste stjernen i et trippelstjernesystem. Slike baner er ofte ustabile på grunn av den komplekse og skiftende gravitasjonstiltrekningen fra de to andre stjernene i systemet. At planeter kunne eksistere i stabile baner i slike innviklede systemer har vært ansett som meget lite sannsynlig.

HD 131399Ab befinner seg omkring 320 lysår unna Jorda, i stjernebildet Kentauren. Med en alder på bare rundt 16 millioner år er den en av de yngste eksoplaneter man så langt kjenner til. Den er dessuten en av svært få planeter som er avbildet direkte. Temperaturen ligger rundt 580 grader Celsius og massen er beregnet til fire ganger Jupiters, hvilket gjør den til en av de kaldeste og minst massive eksoplaneter som hittil er fotografert.

«HD 131399Ab er en av få eksoplaneter som er avbildet direkte, og den første til å eksistere i et så dynamisk og særegent system,» sier medforfatter på forskningsartikkelen, Daniel Apai ved Universitetet i Arizona i USA.

«I omtrent halvparten av planetens baneomløp, som varer 550 jordår, vil tre stjerner – en lyssterk og to svakere – kunne sees på himmelen. De to lyssvake stjernene står alltid tett på hverandre og har gjennom året varierende avstand til den nærmeste og klart mest lyssterke stjernen,» tilføyer Kevin Wagner, hovedforfatter på forskningsartikkelen [2].

Kevin Wagner er PhD-student ved Universitetet i Arizona og var den som identifiserte objektet blant hundrevis av planetkandidater og senere ledet oppfølgingsobservasjonene for å bekrefte dets natur.

HD 131399Ab er den første eksoplanet som er oppdaget med SPHERE-instrumentet på VLT. SPHERE opererer på infrarøde bølgelengder for å kunne fange opp den svake varmestrålingen fra unge planeter. Det avanserte instrumentet kan korrigere for jordatmosfærens slørende effekt og dessuten blokkere det blendende lyset til planetenes moderstjerner.

Gjentatte observasjoner over lengre tid er nødvendige for å kunne fastslå planetens nøyaktige bane i trippelstjernesystemet. Så langt viser observasjonene og simuleringer følgende: Den mest lyssterke stjernen, HD 131399A, er om lag 80 prosent mer massiv enn Sola og omgis av to mindre massive stjerner, B og C, i en avstand av ca. 300 astronomiske enheter (1 astronomisk enhet, forkortet AE, tilsvarer gjennomsnittsavstanden mellom Sola og Jorda). Stjernene B og C går på sin side i bane rundt hverandre – eller, rettere sagt, rundt deres felles tyngdepunkt. Avstanden dem imellom er omtrent lik avstanden mellom Sola og Saturn (ca. 10 AE).

I dette scenariet kretser planeten HD 131399Ab rundt stjerne A i en bane med radius på ca. 80 AE [3], tilsvarende en knapp tredel av avstanden mellom stjerne A og stjerneparet B/C. Astronomene understreker imidlertid at det finnes flere mulige baneomløp. Den endelige dommen vedrørende den langsiktige stabiliteten til systemet vil måtte vente på planlagte oppfølgingsobservasjoner som vil gi bedre banebestemmelser.

«Hadde planeten vært enda lenger unna den mest massive stjernen, ville den blitt slynget ut av trippelstjernesystemet,» forklarer Apai. «Datasimuleringene våre viser at denne type bane kan være stabil, men det skal bare små endringer til før situasjonen endrer seg.»

Planeter i flerstjernesystemer er av stor interesse blant astronomer og planetforskere ettersom de gir innblikk i hvordan mekanismene bak planetdannelsen fungerer i mer ekstreme tilfeller. Flerstjernesystemer kan virke eksotiske for oss som går i bane rundt en ensom stjerne, men sannheten er at de er like vanlige som enkeltstjerner.

«Det er ikke klart for oss hvordan denne planeten endte opp i sin vide omløpsbane i dette ekstreme systemet, og vi kan enn så lenge heller ikke si hva oppdagelsen betyr for den overordnede forståelse av de ulike typer planetsystemer universet har å by på. Funnet viser imidlertid at det er større variasjon der ute enn mange har sett for seg. Det er uansett på det rene at planeter i flerstjernesystemer er studert mye sjeldnere enn kloder som kretser rundt en enkelt stjerne, selv om de kanskje er like tallrike,» avslutter Kevin Wagner.

Fotnoter

[1] De tre komponentene i trippelstjernesystemet har betegnelsene HD 131399A, HD 131399B og HD 131399C, ordnet etter avtagende lysstyrke. Den nyoppdagede planeten går i bane rundt den mest lyssterke stjernen og kalles derfor HD 131399Ab (planetens navn fås altså ved å tilføye bokstaven «b» på slutten av moderstjernens navn).

[2] Gjennom store deler av planetens år sees de tre stjernene nær hverandre på himmelen, noe som gir kloden nattside og dagside som på Jorda, dog med triple solnedganger og soloppganger hver dag. Etter hvert som planeten beveger seg langs banen sin, vil en hypotetisk observatør oppleve at avstanden mellom moderstjernen og de to andre stjernene øker. Til slutt vil moderstjernens nedgang sammenfalle med de to andre stjernenes oppgang. Det vil gi mer eller mindre konstant dagslys som varer om lag en fjerdedel av planetens omløpstid, altså omtrent 140 jordår.

[3] Til sammenligning er Plutos radius i vårt solsystem rundt halvparten av dette, dvs. ca. 40 AU.

Mer informasjon

Studien presenteres i en forskningsartikkel i nettutgaven av journalen Science 7. juli 2016: «Direct Imaging Discovery of a Jovian Exoplanet Within a Triple Star System» av K. Wagner et al.

Forskerteamet består av Kevin Wagner (Steward Observatory, The University of Arizona, Tucson, Arizona, USA), Dániel Apai (Steward Observatory and Lunar and Planetary Laboratory, The University of Arizona, Tucson, Arizona, USA), Markus Kasper (ESO, Garching, Tyskland), Kaitlin Kratter (Steward Observatory, The University of Arizona, Tucson, Arizona, USA), Melissa McClure (ESO, Garching, Tyskland), Massimo Robberto (Space Telescope Science Institute, Baltimore, Maryland, USA) og Jean-Luc Beuzit (Université Grenoble Alpes, Institut de Planétologie et d’Astrophysique de Grenoble, Grenoble, Frankrike; Centre National de la Recherche Scientifique, Institut de Planétologie et d’Astrophysique de Grenoble, Grenoble, Frankrike).

ESO, European Southern Observatory, er den fremste mellomstatlige astronomiorganisasjonen i Europa og verdens desidert mest produktive astronomiske observatorium. Organisasjonen er finansiert av 16 land: Belgia, Brasil, Danmark, Finland, Frankrike, Italia, Nederland, Polen, Portugal, Spania, Storbritannia, Sveits, Sverige, Tsjekkia, Tyskland og Østerrike, samt vertsnasjonen Chile. ESOs ambisiøse virksomhet fokuserer på design, bygging og drifting av effektive bakkebaserte observasjonsanlegg for å muliggjøre banebrytende vitenskapelige oppdagelser. ESO spiller også en ledende rolle i å fremme og organisere samarbeid innenfor astronomisk forskning. ESO driver tre unike, verdensledende observatorier i Chile: La Silla, Paranal og Chajnantor. Ved Paranal har ESO oppført Very Large Telescope, verdens mest avanserte astronomiske observatorium for synlig lys, og to såkalte kartleggingsteleskoper. VISTA observerer i infrarødt og er verdens største kartleggingsteleskop, mens VLT Survey Telescope er det største teleskopet som er designet utelukkende for himmelkartlegginger i synlig lys. ESO er en viktig partner i ALMA, nåtidens største astronomiprosjekt. På Cerro Armazones, ikke langt fra Paranal, er ESO i ferd med å bygge European Extremely Large Telescope (E-ELT). Med en speildiameter på 39 meter vil dette bli det største «øye» i verden som skuler opp på himmelen.

Linker

Kontakter

Jan-Erik Ovaldsen
Oslo, Norge
E-post: eson-norway@eso.org

Andreas O. Jaunsen
Oslo, Norge
E-post: eson-norway@eso.org

Kevin Wagner
Steward Observatory, The University of Arizona
Tucson, USA
Tlf.: 00 1 (859) 609-3611
E-post: kevinwagner@email.arizona.edu

Markus Kasper
ESO
Garching bei München, Germany
Tlf.: +49 89 3200 6359
E-post: mkasper@eso.org

Daniel Apai
Steward Observatory, The University of Arizona
Tucson, USA
E-post: apai@email.arizona.edu

Richard Hook
Public Information Officer, ESO
Garching bei München, Germany
Tlf.: +49 89 3200 6655
Mob.: +49 151 1537 3591

ESO i sosiale medier

Dette er en oversettelse av ESOs pressemelding eso1624 i regi av ESON, et nettverk av personer i ESOs medlemsland (samt noen utenfor ESO, som Norge) som fungerer som lokale mediekontakter i forbindelse med pressemeldinger og andre nyheter fra ESO.

Om pressemeldingen

Pressemld. nr.:eso1624nb
Navn:Exoplanets
Type:Milky Way : Star : Circumstellar Material : Planetary System
Facility:Very Large Telescope
Instruments:SPHERE
Science data:2016Sci...353..673W

Bilder

Kunstnerisk framstilling av planeten i trippelstjernesystemet HD 131399
Kunstnerisk framstilling av planeten i trippelstjernesystemet HD 131399
Kunstnerisk framstilling av planeten i trippelstjernesystemet HD 131399
Kunstnerisk framstilling av planeten i trippelstjernesystemet HD 131399
Banen til planeten og stjernene i HD 131399-systemet
Banen til planeten og stjernene i HD 131399-systemet
SPHERE-observasjoner av planeten HD 131399Ab
SPHERE-observasjoner av planeten HD 131399Ab
Himmelen rundt trippelstjernesystemet HD 131399
Himmelen rundt trippelstjernesystemet HD 131399
Trippelstjernesystemet HD 131399 i stjernebildet Kentauren
Trippelstjernesystemet HD 131399 i stjernebildet Kentauren
SPHERE-observasjoner av planeten HD 131399Ab (uten tekst)
SPHERE-observasjoner av planeten HD 131399Ab (uten tekst)

Videoer

Kunstnerisk framstilling av planeten i trippelstjernesystemet HD 131399
Kunstnerisk framstilling av planeten i trippelstjernesystemet HD 131399
Zoom inn på trippelstjernesystemet HD 131399
Zoom inn på trippelstjernesystemet HD 131399

Se også