Pressemeddelelse

Det vrimler med varme gaskæmper i gammel stjernehob

17. juni 2016

Der er mange flere varme gaskæmper - det, som på engelsk kaldes 'Hot Jupiters' - end forventet i stjernehoben med navnet M67. En forklaring kan være, at de mindre planeter i en så tæt stjernehob er gået til grunde for længe siden fordi de enkelte stjerner har blandet sig i hinandens familieanliggender. Det overraskende resultat kommer fra en international gruppe astronomer, som har brugt en række forskellige teleskoper og instrumenter. Et af dem er HARPS spektrografen på ESOs La Silla observatorium i Chile.

Det har taget adskillige år for forskerne at samle de meget præcise målinger af 88 stjerner i stjernehoben Messier 67 [1]. Hoben er nogenlunde af samme alder som Solen, og det er almindeligt antaget, at Solsystemet opstod i et lignende tæt stjernemiljø[2]. Forskerne er fra Chile, Brazilien og Europa, og holdet ledes af Roberto Saglia fra Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik, in Garching, Tyskland og Luca Pasquini fra ESO

Ud over HARPS har holdet brugt andre instrumenter[3] for at finde tegnene på kæmpeplaneter i kortperiodiske baner om deres respektive stjerner. Når en tung planet kredser tæt om en stjerne, får den stjernen til at vrikke en ganske lille smule i dens position på himlen, og det er det, forskerne leder efter. Sådan nære og tunge planeter er der fundet tre af i stjernehoben, og desuden er der tegn på adskilligt flere planeter.

En varm gaskæmpe vejer fra en tredjedel af Jupiters masse og opefter. De tunge planeter bliver meget varme, fordi de er tæt på deres moderstjerne, og derfor kaldes de varme gaskæmper. Afstanden kan beregnes ud fra omløbstiden; altså planeternes 'år'. I disse tilfælde er omløbstiden mindre end ti døgn. Til forskel bruger Jupiter, som er meget koldere end Jorden, omkring 12 år på sit omløb om Solen, fordi den er længere væk [4].

"Vi vil gerne bruge en åben stjernehob som denne her som det 'laboratorium', hvor vi udforsker exoplaneternes egenskaber, og hvor vi afprøver vore teorier om planetdannelse," forklarer Roberto Saglia. "I denne stjernehob har vi ikke blot mange stjerner, som kan have planeter, men stjernerne ligger også stadig relativt tæt på hinanden, ligesom de gjorde, da planeterne blev dannet."

I undersøgelsen fandt forskerne ud af, at varme gaskæmper er mere almindelige i hoben Messier 67 end det er tilfældet for stjerner, som ikke befinder sig i hobe. "Det er et virkeligt slående resultat," fortæller Anna Brucalassi, som har udført analysearbejdet. "De nye resultater betyder, at der er varme gaskæmper omkring cirka 5% af de Messier 67-stjerner, som vi har studeret. Det er meget mere end der er fundet i lignende studier af stjerner, som ikke er indeholdt i hobe - her er tallet nærmere 1%."

Det er yderst usandsynligt, at disse specielle kæmpeplaneter er dannet der, hvor vi nu finder dem, mener astronomerne. Forholdene så tæt ved moderstjernerne har ikke til at begynde med været tilpas til dannelsen af jupiterlignende planeter. Den fremherskende mening er, at de er dannet en del længere ude, ligesom det formentlig har været tilfældet med Jupiter, og så er de senere drevet længere indad mod stjernen. Det, som en gang var fjerne og kolde kæmpeplaneter er nu en hel del varmere. Spørgsmålet er så: hvad har fået dem til at vandre indad mod stjernen?

Der er flere mulige svar på det spørgsmål, men forfatterne til denne artikel konkluderer, at det med størst sandsynlighed er sket på grund af nære passager af nabostjernerne, eller endda ved tætte møder med nabostjernernes planeter. Forfatterne mener, at de nære omgivelser omkring et planetsystem kan have stor betydning for, hvordan systemet udvikler sig.

I en hob som Messier 67, hvor stjernerne er meget tættere på hinanden end gennemsnittet, vil sådan nogen passager være mere almindelige, og det kunne forklare, hvorfor man finder flere varme gaskæmper i den hob.

Den anden hovedforfatter Luca Pasquini fra ESO giver et tilbageblik over den senere tids forbløffende fremskridt i studierne af planeter i stjernehobe: "Få få år siden havde vi overhovedet ikke fundet nogen varme gaskæmper i åbne hobe. På bare tre år er billedet skiftet fra et totalt fravær til nu, hvor vi ser et overskud!"

Noter

[1] Af de oprindelige 88 stjerner viste nogle sig at være dobbeltstjerner, eller de måtte sorteres væk af andre grunde. Derfor drejer den nye artikel sig om en undergruppe på 66 stjerner.

[2] Stjernerne i hoben Messier 67 holder sig stadig tæt på hinanden, mens den hob, som Solen er dannet i, for lang tid siden er spredt rundt i Mælkevejen. Solen er alene.

[3] Til artiklen blev der brugt spektre fra High Resolution Spectrograph på Hobby-Eberly Teleskopet i Texas, USA og fra SOPHIS spektrografen ved Observatoire de Haute Provence, i Frankrig.

[4] Den første exoplanet, som blev fundet ved en stjerne magen til Solen, 51 Pegasi b, var også en varm gasplanet. På det tidspunkt var det en overraskelse, for mange astronomer havde forestillet sig, at andre planetsystemer sandsynligvis lignede Solsystemet, hvor de tunge planeter befinder sig længst fra stjernen.

Mere information

Forskningsresultaterne her er publiceret i en artikel med titlen “Search for giant planets in M67 III: excess of Hot Jupiters in dense open clusters”, af A. Brucalassi et al. Den bliver offentliggjort i tidsskriftet Astronomy & Astrophysics.

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

ESO er den fremmeste fællesnationale astronomiorganisation i Europa, og verdens langt mest produktive jordbaserede astronomiske observatorium. 16 lande er med i ESO: Belgien, Brazilien, Danmark, Finland, Frankrig, Italien, Nederlandene, Polen, Portugal, Spanien, Sverige, Schweiz, Storbritannien, Tjekkiet, Tyskland og Østrig, og desuden værtsnationen Chile. ESO har et ambitiøst program, som gør det muligt for astronomer at gøre vigtige videnskabelige opdagelser. Programmet har focus på design, konstruktion og drift af stærke jordbaserede observatorier. Desuden har ESO en ledende rolle i formidling og organisering af samarbejde omkring astronomisk forskning. ESO driver tre enestående observatorier i verdensklasse i Chile: La Silla, Paranal og Chajnantor. På Paranal driver ESO VLT, Very Large Telescope, som er verdens mest avancerede observatorium for synligt lys, samt to oversigtsteleskoper. VISTA, som observerer i infrarødt, er verdens største oversigtsteleskop, og VLT Survey Teleskopet er det største teleskop bygget til at overvåge himlen i synligt lys. ESO er en af de største partnere i ALMA, som er det største eksisterende astronomiprojekt. For tiden bygges E-ELT, et 39 m optisk og nærinfrarødt teleskop på Cerro Armazones, tæt ved Paranal. Det bliver "verdens største himmeløje".

 

Links

• Forskningsartiklen
• Pressemeddelelser som også handler om Messier 67
• Billeder af HARPS
• Billeder fra La Silla

Kontakter

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

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

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

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

Ole J. Knudsen (Pressekontakt Danmark)
ESOs formidlingsnetværk og Aarhus Space Centre, Aarhus Universitet
Aarhus, Danmark
Tel: +45 8715 5597
E-mail: eson-denmark@eso.org

Connect with ESO on social media

Dette er en oversættelse af ESO pressemeddelelse eso1621 lavet af ESON - et netværk af personer i ESOs medlemslande, der er kontaktpunkter for medierne i forbindelse med ESO nyheder, pressemeddelelser mm.