eso1310no — Pressemelding

Kjempeplanet i ferd med å fødes?

Mulig protoplanet funnet inni sin kosmiske livmor

28 February 2013

Astronomer har ved hjelp av ESOs Very Large Telescope gjort det som sannsynligvis er den første direkte observasjon av en ikke ferdig utviklet planet, som fortsatt er innhyllet i den tykke gass- og støvskiven den ble dannet fra. Hvis oppdagelsen senere blir bekreftet, vil den øke vår forståelse av hvordan planeter dannes og gjøre det mulig for astronomer å teste gjeldende teorier mot et observerbart objekt.

Et internasjonalt team ledet av Sascha Quanz (ETH Zurich, Sveits) har undersøkt skiven av gass og støv omkring den unge stjernen HD100546, en relativt nær nabo 335 lysår unna Jorda. Forskerne ble overrasket over å finne det som ser ut til å være en planet som er i ferd med å dannes og som fortsatt er innhyllet i skiven som omgir stjernen. Planetkandidaten vil kunne bli en gasskjempe à la Jupiter.

"Hittil har planetdannelse for det meste vært noe man har studert gjennom datasimuleringer," sier Sascha Quanz. "Hvis vårt funn virkelig er en planet på fosterstadiet, kan forskere for første gang empirisk studere hvordan planeter vokser fram og hvilke gjensidige påvirkninger som finnes mellom en planet som dannes, og omgivelsene den fødes ut av."

HD100546 er et mye studert objekt. Tidligere undersøkelser har tydet på at stjernen har en kjempeplanet i bane rundt seg, med en baneradius omkring seks ganger større enn avstanden mellom Jorda og Sola. Den nyoppdagede planetkandidaten holder derimot til i solsystemets ytre deler, drøyt ti ganger [1] lenger ut enn sin potensielle søsterplanet. 

Takket være adaptiv optikk-instrumentet NACO på ESOs Very Large Telescope (VLT) og en ny dataanalysemetode dukket den mulige planeten opp som en svak lysflekk i skiven omkring stjernen. Observasjonene ble gjort med NACOs koronagraf, som opererer på nær-infrarøde bølgelengder. Den demper det sterke lyset fra moderstjernen som ellers ville overstrålt protoplanetkandidaten [2].

Ifølge dagens teorier vokser kjempeplaneter ved å trekke til seg deler av den gassen og det støvet som er igjen etter dannelsen av en stjerne [3]. Det er flere ting ved det nye bildet av skiven rundt HD100546 som styrker denne protoplanethypotesen. I skiven oppdaget astronomene strukturer nær protoplaneten, og disse kan skyldes vekselvirkninger mellom planeten og skiven. I tillegg er det indikasjoner på at protoplanetens omgivelser muligens er varmet opp av den pågående dannelsesprosessen.

"Studiet av eksoplaneter er et av de mest spennende forskningsfelter innenfor moderne astronomi. Direkte avbildning av planeter er foreløpig relativt uvanlig, men dette endrer seg raskt i takt med nyvinninger innenfor både instrumentering og dataanalysemetoder," forklarer teammedlem Adam Amara. "I vår studie tok vi i bruk dataanalyseteknikker utviklet for kosmologi. Det er et godt eksempel på at utveksling av ideer mellom ulike forskningsgrener kan lede til bemerkelsesverdige framskritt."

Selv om en protoplanet er den mest sannsynlige forklaringen på observasjonene, kreves det videre observasjoner før planetens eksistens kan bekreftes og andre scenarier forkastes. En av de andre mulige – men usannsynlige – forklaringene er at den observerte lysflekken i skiven stammer fra en bakgrunnskilde. Det er også mulig at objektet ikke er en protoplanet, men en ferdig utviklet planet som ble kastet ut fra sin opprinnelige bane nærmere moderstjernen. Hvis det nye objektet omkring HD100546 etter nærmere undersøkelser faktisk viser seg å være en gryende planet innhyllet i støv- og gasskiven den ble dannet fra, vil den bli et unikt laboratorium der astronomene kan studere hvordan nye planetsystemer blir til.

Fotnoter

[1] Sammenlignet med Jordas bane rundt Sola ligger det nyoppdagede objektet om lag 70 ganger lenger fra moderstjernen sin. Det er sammenlignbart med omløpsbanene til dvergplaneter som Eris og Makemake i de ytre delene av vårt solsystem. Den store avstanden er kontroversiell, siden den ikke passer så godt med gjeldende teorier for planetdannelse. Det er uklart hvorvidt den nyoppdagede planetkandidaten har hatt samme bane hele tiden mens den vokste fram, eller om den muligens har vandret fra de indre delene ut til sin nåværende posisjon.

[2] Astronomteamet anvendte en spesiell egenskap ved instrumentet, en såkalt apodiserende faseplate, for å øke kontrasten i bildet nær den lyssterke stjernen.

[3] Når astronomene forsker på planetdannelse, hjelper det lite å se på vårt eget solsystem ettersom alle planetene her ble dannet for mer enn fire milliarder år siden. Men teoriene om planetdannelse var i mange år sterkt påvirket av det astronomene kunne observere i vårt nære nabolag, siden man visste ikke om andre planeter. I tiden fra den første eksoplaneten ble oppdaget i 1995, har flere hundre planetsystemet blitt funnet, noe som har åpnet nye muligheter for astronomer som forsker på hvordan planeter fødes. Hittil har imidlertid ingen planeter blitt "tatt på fersken" idet de dannes og mens de fortsatt ligger skjult i skivematerialet som omgir deres unge moderstjerne.

Mer informasjon

Denne studien presenteres i en forskningsartikkel i journalen Astrophysical Journal Letters 28. februar 2013: "A Young Protoplanet Candidate Embedded in the Circumstellar disc of HD100546" av S. P. Quanz et al.

Forskerteamet består av Sascha P. Quanz (ETH Zurich, Sveits), Adam Amara (ETH), Michael R. Meyer (ETH), Matthew A. Kenworthy (Sterrewacht Leiden, Nederland), Markus Kasper (ESO, Garching, Tyskland) og Julien H. Girard (ESO, Santiago, Chile).

ESO, European Southern Observatory, er den fremste mellomstatlige astronomiorganisasjonen i Europa og verdens desidert mest produktive astronomiske observatorium. Organisasjonen er finansiert av 15 land: Belgia, Brasil, Danmark, Finland, Frankrike, Italia, Nederland, Portugal, Spania, Storbritannia, Sveits, Sverige, Tsjekkia, Tyskland og Østerrike. 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 driver ESO Very Large Telescope, verdens mest avanserte astronomiske observatorium for synlig lys, og to såkalte kartleggingsteleskop. 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 den europeiske partner i et revolusjonerende teleskop kalt ALMA, nåtidens største astronomiprosjekt. ESO planlegger for tiden et ekstremt stort optisk/nær-infrarødt teleskop som har fått betegnelsen E-ELT: European Extremely Large Telescope. Med en speildiameter på rundt 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

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

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

Dette er en oversettelse av ESOs pressemelding eso1310 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. Norske kontakter er astronomene Jan-Erik Ovaldsen og Andreas O. Jaunsen. Pressemeldingen er oversatt av JEO.

Om pressemeldingen

Pressemld. nr.:eso1310no
Type:• Milky Way : Planet : Type : Gas Giant
• Milky Way : Star : Circumstellar Material : Disk : Protoplanetary
Facility:Very Large Telescope
Science data:2013ApJ...766L...1Q

Bilder

Kunstnerisk framstilling av en gasskjempeplanet som dannes rundt den unge stjernen HD100546
Kunstnerisk framstilling av en gasskjempeplanet som dannes rundt den unge stjernen HD100546
VLT- og Hubble-bilder av protoplanetsystemet HD100546
VLT- og Hubble-bilder av protoplanetsystemet HD100546
VLT-bilde av protoplaneten rundt den unge stjernen HD100546
VLT-bilde av protoplaneten rundt den unge stjernen HD100546
Støvskiven rundt HD100546, avbildet av Romteleskopet Hubble (NASA/ESA)
Støvskiven rundt HD100546, avbildet av Romteleskopet Hubble (NASA/ESA)
Den unge stjernen HD100546 i stjernebildet Fluen
Den unge stjernen HD100546 i stjernebildet Fluen
Vidvinkelbilde av himmelen rundt den unge stjernen HD100546
Vidvinkelbilde av himmelen rundt den unge stjernen HD100546