Pressmeddelande

En jätteplanet i vardande

Forskare får syn på en ofödd planet

28 februari 2013

Astronomer har använt ESO:s teleskop VLT för att för första gången direkt observera vad som verkar vara en planet som håller att bildas, inbäddad i en tjock skiva av gas och stoft. Om upptäckten bekräftas kommer den innebära ett stort steg framåt i vår förståelse om hur planeter bildas. Dessutom ger den astronomer för första gången möjligheten att jämföra dagens teorier med ett verkligt exempel.

Ett internationellt team lett av astronomen Sascha Quanz (ETH Zurich, Schweiz) har studerat skivan av gas, stoft och damm som omger den unga stjärnan HD 100546. I skivan runt stjärnan, som ligger ganska nära oss, bara 335 ljusår bort, gjorde forskarna ett överraskande fynd. De hittade något som verkar vara en planet som håller på att bildas, forfarande inbäddad i skivan som omger den unga stjärnan. Denna planetkandidat skulle kunna bli en gasjätte som liknar Jupiter.

Sascha Quanz förklarar:

- Hur planeter bildas har hittills mest studerats genom datorsimuleringar. Om det vi nu upptäckt verkligen är en planet som håller på att bildas, då kommer forskare för första gången att kunna samla mätdata om både hur planetbildning går till och hur en planet som bildas påverkas av och påverkar sin födelsemiljö.

HD 100546 är en välstuderad stjärna. Tidigare har det föreslagits att en stor planet kretsar runt den ungefär sex gånger längre ut från stjärnan än jorden ligger från solen. Den nyfunna planetkandidaten ligger i systemets yttre delar, ännu tio gånger längre ut [1].

Planetkandidaten hos HD 100546 ser ut som en ljussvag men tydlig förtätning i skivan som omger stjärnan. Den framträder tack vare observationer gjorda med instrumentet NACO på ESO:s VLT, som tillämpar tekniken adaptiv optik, samt nyskapande tekniker för dataanalys. Observationerna gjordes med hjälp av en så kallad koronograf, vilken blockerar strålning i infrarött ljus från stjärnan som annars hade gjort planetkandidaten svår att få syn på.

Enligt dagens teorier växer stora planeter genom att fånga in en del av den gas och stoftmaterial som återstår efter att stjärnan har bildats [3]. Astronomerna har hittat flera intressanta kännetecken i den nya bilden av skivan omkring HD 100546 som stödjer hypotesen att det rör sig om en protoplanet. Man har även sett strukturer i skivan som skulle kunna ha bildats av interaktioner mellan planeten och skivan, i närheten av det möjliga planeten. Det finns också indikationer att gasen som omger planeten har värmts upp i bildningsprocessen.

Adam Amara, också medlem i teamet, är entusiastisk över fyndet.

- Forskning om exoplaneter är en av de mest spännande områden inom astronomin. Direkta observationer av exoplaneter är dessutom fortfarande ett nytt forskningsfält som har dragit nytta av nya förbättrade instrument och metoder för databehandling. För att nå de här forskningsresultaten har vi använt dataanalysmetoder som från början utvecklades för forskning inom kosmologi. Det visar att korsbefruktning av ideer mellan olika fält kan leda till exceptionella framgångar.

En protoplanet är den mest troliga förklaringen för observationerna. Ändå kräver forskningsresultaten uppföljande observationer innan planetens existens kan bekräftas och andra scenarier förkastas. Till exempel är det tänkbart, om inte sannolikt, att signalen har sitt ursprung i en himlakropp som ligger mycket långt bakom stjärnan. Det är också möjligt att det nyupptäckta objektet inte skulle vara en protoplanet, utan en planet som redan är färdigbildad, och som kastats ut från sin tidigare bana som låg närmare stjärnan. Om det nya objektet som kretsar kring HD 100546 bekräftas vara en planet i vardande, bildad ur en skiva av gas och stoft, blir det ett unikt laboratorium för forskare som vill studera i detalj hur det går till när ett nytt planetsystem föds.

Noter

[1] Protoplanetkandidaten kretsar ungefär 70 gånger längre från sin stjärna än jorden gör runt solen. Avståndet från stjärnan är jämförbar med omloppsbanorna för vårt solsystems dvärgplaneter Eris och Makemake. Dess läge är ändå kontroversiellt, eftersom den inte passar med dagens teorier om hur planeter bildas. För tillfället är det oklart om den nyupptäckta planetkandidaten har varit på samma plats under tiden den bildats, eller om den kan ha rört sig utåt från områden ännu närmare stjärnan.

[2] Teamet använde en så kallad apodiserad fasplatta för att höja kontrasten i bilden just i närheten av stjärnan.

[3] För att studera hur planeter bildas kan inte astronomerna titta på planeterna i vårt eget solsystem, eftersom de alla bildades för mer än fyra miljarder år sedan. Under många år var teorier om planetbildning ändå starkt påverkade av vad astronomerna kunde se i vår närhet, eftersom man inte kände till några andra planeter. Sedan den första exoplaneten hittades 1995 har man funnit flera hundra planetsystem, vilket har öppnat upp för nya möjligheter att studera planetbildning. Fram tills nu har man dock inte fångat någon planet som just nu håller på att födas, inbäddad i skivan av materia som omger den unga stjärnan.

Mer information

De här resultaten presenteras i en forskningsartikel “A Young Protoplanet Candidate Embedded in the Circumstellar disc of HD 100546”, by S. P. Quanz et al., som publiceras online den 28 februari 2013 i tidskriften Astrophysical Journal Letters.

Teamet består av Sascha P. Quanz (ETH Zurich, Schweiz), Adam Amara (ETH), Michael R. Meyer (ETH), Matthew A. Kenworthy (Sterrewacht Leiden, Nederländerna), Markus Kasper (ESO, Garching, Tyskland) och Julien H. Girard (ESO, Santiago, Chile).

ESO, Europeiska sydobservatoriet, är Europas främsta samarbetsorgan för astronomisk forskning och världens mest produktiva astronomiska observatorium. Det stöds av 15 länder: Belgien, Brasilien, Danmark, Finland, Frankrike, Italien, Nederländerna, Portugal, Schweiz, Spanien, Storbritannien, Sverige, Tjeckien, Tyskland och Österrike. ESO:s ambitiösa verksamhet rör design, konstruktion och drift av avancerade markbaserade forskningsanläggningar som gör det möjligt för astronomer att göra banbrytande vetenskapliga upptäckter. ESO spelar dessutom en ledande roll i att främja och organisera samarbeten inom astronomisk forskning. ESO driver tre unika observationsplatser i Chile: La Silla, Paranal och Chajnantor. Vid Paranal finns Very Large Telescope, världens mest avancerade observatorium för synligt ljus, och två kartläggningsteleskop: VISTA, som observerar infrarött ljus och är världens största kartläggningsteleskop, samt VST, det största teleskopet som konstruerats för att kartlägga himlavalvet i synligt ljus. ESO bidrar dessutom till ALMA, ett revolutionerande astronomiskt teleskop och världens hittills största astronomiska projekt. ESO planerar för närvarande bygget av det europeiska extremt stora 39 metersteleskopet för synligt och infrarött ljus, E-ELT. Det kommer att bli ”världens största öga mot himlen”.

Länkar

• Forskningsartikeln
• Bilder på VLT

Kontakter

Sascha P. Quanz
ETH Zurich
Zurich, Switzerland
Tel: +41 (0) 44 63 32830
E-post: sascha.quanz@astro.phys.ethz.ch

Julien H. Girard
ESO
Santiago, Chile
Tel: +56 2 2463 5342
E-post: jgirard@eso.org

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

Johan Warell (Presskontakt för Sverige)
ESO:s nätverk för vetenskaplig kommunikation
Skurup, Sverige
Tel: +46-706-494731
E-post: eson-sweden@eso.org

Connect with ESO on social media

Detta är den översatta versionen av ESO:s pressmeddelande eso1310 som har tagits fram inom ESON, ett nätverk av medarbetare i ESO:s medlemsländer. ESON-representanterna fungerar som lokala kontaktpersoner för media i samband med ESO:s pressmeddelanden och andra händelser. ESON:s kontaktperson i Sverige är Johan Warell.