eso1621nb — Pressemelding

Uventet overskudd av kjempeplaneter i stjernehop

17. juni 2016

Et internasjonalt astronomteam har funnet langt flere såkalte varme jupiterlignende planeter enn forventet i stjernehopen Messier 67. Det overraskende resultatet er basert på observasjoner med en rekke teleskoper og instrumenter, deriblant HARPS-spektrografen ved ESOs La Silla-observatorium i Chile. Forklaringen på overskuddet av disse kjempeplanetene kan skyldes at det tettere miljøet i en hop vil forårsake flere vekselvirkninger mellom planeter og nære stjerner.

Et chilensk, brasiliansk og europeisk forskerteam ledet av Roberto Saglia (Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik, Tyskland) har brukt flere år på å gjøre presise målinger av 88 stjerner i Messier 67 [1]. Denne åpne stjernehopen teller ca. 500 medlemmer og er omtrent like gammel som Sola. Man antar vårt eget solsystem oppstod i et like tett «befolket» miljø [2].

Teamet anvendte HARPS-spektrografen og andre instrumenter [3] for å se etter tegn på kjempeplaneter i kortperiodiske kretsløp rundt stjerner i hopen. Astronomene lette etter den lille, men karakteristiske slingringen som en stjerne påføres ved å ha en massiv planet i en tett bane rundt seg. Kloder av denne typen kalles varme jupiterlignende planeter, på engelsk «hot Jupiters». Signaturen til en slik varm kjempeplanet er nå oppdaget i datamaterialet for totalt tre stjerner i Messier 67. Bevis for flere andre planeter er for øvrig rapportert tidligere.

Varme jupiterlignende planeter er svære eksoplaneter med mer enn ca. en tredel av Jupiters masse. De er meget varme fordi de kretser tett på moderstjernen sin – planetenes omløpsperioder (deres «år») er kun ti dager eller mindre. De er altså svært forskjellige fra Jupiter i vårt eget solsystem. Jupiter går som kjent i bane i stor avstand fra Sola, har et år som varer ca. 12 jordår, og er dessuten mye kaldere enn Jorda [4].

«Vi ønsker å bruke en åpen stjernehop som et laboratorium for å utforske eksoplanetenes egenskaper og ulike teorier for planetdannelse,» forklarer Roberto Saglia. «I en hop finnes det mange stjerner som kan ha planeter rundt seg, og eventuelle kloder må ha blitt skapt i tettere og mer travle omgivelser enn normalt.»

I studien kom det fram at stjerner i Messier 67 statistisk sett har flere varme jupiterlignende planeter omkring seg enn hva som er tilfelle for stjerner utenfor hoper.

«Dette er virkelig et oppsiktsvekkende funn,» bemerker Anna Brucalassi, som utførte analysen. «Resultatet innebærer at det finnes varme jupiterlignende kloder i bane rundt ca. 5 prosent av de stjernene vi studerte i Messier 67. Det er langt flere enn i lignende studier av stjerner som ikke holder til i hoper. Der ligger tallet på om lag 1 prosent.»

Astronomer tror det er svært lite sannsynlig at disse eksotiske kjempeplanetene faktisk ble til så nær moderstjernen sin som observasjonene viser. Forholdene like ved de nyfødte stjernene ville ikke gjort det mulig for jupiterlignende planeter å vokse fram der. I stedet tror man at de ble dannet lenger ut, slik Jupiter trolig ble, og at de senere bevegde seg nærmere og nærmere stjernen. Det som for lenge siden var fjerne, kalde kjempeplaneter er nå meget varme kjemper i kortperiodiske omløpsbaner. Spørsmålet blir da hva det var som fikk planetene til å vandre innover mot stjernene?

Det finnes flere mulige svar. Forskerne bak den nye studien konkluderer med at det trolig skyldes nære møter med nabostjerner og kanskje endog planeter i forbipasserende solsystemer. Det virker klart at området rundt et solsystem kan spille en betydelig rolle for hvordan det utvikler seg, inkludert hvilke baner planetene omsider ender opp i.

I en hop som Messier 67, hvor stjernene er mye nærmere hverandre enn ellers, vil slike møter inntreffe langt oftere. Det kan forklare hvorfor man har funnet så mange varme jupiterlignende planeter der.

Teammedlem og medforfatter Luca Pasquini ved ESO har følgende kommentar til den forbløffende utviklingen i studiet av eksoplaneter i stjernehoper: «Inntil få år siden kjente vi ikke til en eneste ‘hot Jupiter’ i åpne hoper. De siste tre årene har situasjonen imidlertid endret seg fra et totalt fravær av slike planeter til et overskudd!»

Fotnoter

[1] Det opprinnelige utvalget omfattet 88 objekter, men enkelte av disse var dobbeltstjerner eller av andre årsaker uegnet til å bli inkludert i studien. Den nye forskningsartikkelen konsentrerer seg om et mindre utvalg av 66 stjerner.

[2] Messier 67 er fortsatt er rimelig samlet, men hopen som trolig omgav vår egen moderstjerne i dens tidlige år, har for lengst løst seg opp og etterlatt Sola alene.

[3] Spektra av stjernene ble også tatt med høyoppløsningsspektrografen på Hobby-Eberly-teleskopet i Texas i USA og med SOPHIE-spektrografen på Observatoire de Haute Provence i Frankrike.

[4] Den første eksoplaneten som ble funnet rundt en sollignende stjerne, var for øvrig en varm jupiterlignende planet (51 Pegasi b). Det kom som en overraskelse på den tiden (1995) ettersom astronomer hadde antatt at andre planetsystemer trolig ville ligne vårt eget og dermed ha sine mest massive kloder i store avstander fra moderstjernen sin.

Mer informasjon

Studien presenteres i en forskningsartikkel i journalen Astronomy & Astrophysics: «Search for giant planets in M67 III: excess of Hot Jupiters in dense open clusters» by A. Brucalassi et al.

Forskerteamet består av A. Brucalassi (Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik, Garching, Tyskland; University Observatory Munich, Tyskland), L. Pasquini (ESO, Garching, Tyskland), R. Saglia (Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik, Garching, Tyskland; University Observatory Munich, Tyskland), M.T. Ruiz (Universidad de Chile, Santiago, Chile), P. Bonifacio (GEPI, Observatoire de Paris, CNRS, Univ. Paris Diderot, Meudon, Frankrike), I. Leão (ESO, Garching, Tyskland; Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, Brasil), B.L. Canto Martins (Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, Brasil), J.R. de Medeiros (Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, Brasil), L. R. Bedin (INAF-Osservatorio Astronomico di Padova, Padova, Italia) , K. Biazzo (INAF-Osservatorio Astronomico di Catania, Catania, Italia), C. Melo (ESO, Santiago, Chile), C. Lovis (Observatoire de Geneve, Sauverny, Sveits) og S. Randich (INAF-Osservatorio Astrofisico di Arcetri, Firenze, Italia).

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

Anna Brucalassi
Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik
Garching bei München, Germany
Tlf.: +49 89 30000 3022
E-post: abrucala@mpe.mpg.de

Luca Pasquini
ESO
Garching bei München, Germany
Tlf.: +49 89 3200 6792
E-post: lpasquin@eso.org

Richard Hook
ESO Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Tlf.: +49 89 3200 6655
Mob.: +49 151 1537 3591
E-post: rhook@eso.org

Hannelore Hämmerle
Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik
Garching bei München, Germany
Tlf.: +49 89 30 000 3980
E-post: hhaemmerle@mpa-garching.mpg.de

ESO i sosiale medier

Dette er en oversettelse av ESOs pressemelding eso1621 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.:eso1621nb
Navn:Messier 67
Type:Milky Way : Star : Circumstellar Material : Planetary System
Facility:ESO 3.6-metre telescope
Instruments:HARPS
Science data:2016A&A...592L...1B

Bilder

Kunstnerisk framstilling av en varm jupiterlignende planet i stjernehopen Messier 67
Kunstnerisk framstilling av en varm jupiterlignende planet i stjernehopen Messier 67
Posisjonen til stjernehopen Messier 67 i stjernebildet Krepsen
Posisjonen til stjernehopen Messier 67 i stjernebildet Krepsen
Vidvinkelbilde av den åpne stjernehopen Messier 67
Vidvinkelbilde av den åpne stjernehopen Messier 67

Videoer

Kunstnerisk framstilling av varm jupiterlignende planet i stjernehopen Messier 67
Kunstnerisk framstilling av varm jupiterlignende planet i stjernehopen Messier 67

Se også