Pressmeddelande

ESO-teleskop avslöjar mängder av interstellära planeter

22 december 2021

Interstellära planeter, eller fria planeter, är svårfångade objekt av planetstorlek men som inte kretsar kring en stjärna, utan rör sig fritt i den interstellära rymden mellan stjärnorna. Bara ett fåtal har varit kända, men nu har ett forskarlag med hjälp av data från bland annat Europeiska sydobservatoriets (ESO) teleskop upptäckt minst 70 nya objekt av detta slag. Det är den största gruppen av interstellära planeter som hittills upptäckts och är ett viktigt steg mot en större förståelse av dessa svårobserverade galaktiska nomader.

“Vi visste inte hur många vi kunde förvänta oss, men vi är exalterade över att ha funnit så många” säger Núria Miret-Roig, astronom vid Laboratoire d’Astrophysique de Bordeaux, Frankrike, och Wiens universitet, Österrike, och huvudförfattare till den nya studien som presenteras i dag i Nature Astronomy.

 

Interstellära planeter som gömmer sig på stort avstånd från stjärnor som kan belysa dem är normalt omöjliga att fotografera. Men Miret-Roig och hennes forskarlag drog nytta av det faktum att dessa planeter, under sina första miljoner levnadsår, fortfarande är tillräckligt varma för att “glöda” av värmestrålning, vilket gör dem detekterbara med känsliga kameror på stora teleskop. Astronomerna fann minst 70 av dessa friflygande planeter med massor jämförbara med Jupiters i ett stjärnbildningsområde i solens närhet i stjärnbilderna Skorpionen och Ormbäraren [1].

 

För att finna alla dessa objekt använde sig forskarna av omkring 20 års data från ett antal teleskop på jorden och i rymden. “Vi mätte de mycket små rörelserna, färgerna och ljusstyrkorna hos tiomiljontals källor i ett stort område på himlen” förklarar Miret-Roig. “Dessa mätningar gjorde det möjligt att identifiera de absolut sett svagaste objekten i området, nämligen de interstellära planeterna”.

 

Forskarlaget använde observationer gjorda med ESO:s Very Large Telescope (VLT), Visible and Infrared Survey Telescope for Astronomy (VISTA), VLT Survey Telescope (VST) och MPG/ESO:s 2,2-metersteleskop i Chile, liksom med ytterligare teleskop. ”Den huvudsakliga delen av datan kom från ESO-teleskop som därför var absolut kritiska för denna studie. Deras stora synfält och höga känslighet vara avgörande för framgången” förklarar Hervé Bouy, astronom vid Laboratoire d’Astrophysique de Bordeaux, Frankrike, och projektledare för studien. “Vi utnyttjade tiotusentals vidvinkelbilder från ESO-teleskop, motsvarande hundratals timmars observationstid och tiotals terabyte med bilddata”.

 

Astronomerna använde också data från Europeiska rymdorganet ESA:s Gaiasatellit, ett enormt steg framåt för samarbetet mellan mark- och rymdbaserade teleskop i utforskningen och förståelsen av universum.

 

Studien indikerar att det finns många fler av dessa svårfångade fria planeter än vi har upptäckt hittills. “Potentiellt finns miljarder av dessa friflygande jätteplaneter i Vintergatan som rör sig långt från någon stjärna” förklarar Bouy. 

 

Genom noggrannare studier av dessa nyfunna interstellära planeter kan astronomerna förhoppningsvis hitta ledtrådar till hur de bildades. Vissa forskare tror av de kan bildas när ett gasmoln som är för litet för att bilda stjärnor kollapsar, eller att de har kastas bort från sin moderstjärnas planetsystem. Vilken av dessa meakismer som är mer sannolik står ännu skrivet i stjärnorna.

 

Ytterligare tekniska landvinningar är nödvändiga för att avslöja de interstellära planeternas hemligheter. Forskarlaget hoppas kunna studera dem i mer detalj med ESO:s kommande Extremely Large Telescope (ELT) som nu konstrueras i den chilenska Atacamaöknen och som beräknas inleda observationer senare under detta årtionde. “Dessa objekt är extrem ljussvaga vilket gör att relativt begränsad forskning kan göras med dagens teleskop” säger Bouy. “ELT kommer att ha en kritisk roll för att samla mer kunskap om de interstellära planeter som vi har hittat”.

Noter

[1] Det exakta antalet fria planeter som forskarna identifierade är svårt att avgöra då det inte är möjligt att bestämma objektens massor från observationerna. Objekt som är mer massiva än 13 Jupitermassor är sannolikt inte planeter, och kan i så fall inte räknas in. Men eftersom forskarna inte har kunskap om deras massor användes deras ljusstyrkor för att beräkna en övre gräns för antalet. Ljusstyrkan beror på objektets ålder: ju äldre objektet är, desto längre tid har det svalnat och desto svagare är det. Om planeterna bildades för länge sedan är de ljusaste objekten sannolikt över 13 Jupitermassor, men de är lättare än så om området är yngre. Med tanke på osäkerheten om områdets ålder beräknas antalet fria planeter i området vara mellan 70 och 170.

Mer information

Forskningsresultaten presenteras i artikeln “A rich population of free-floating planets in the Upper Scorpius young stellar association” i Nature Astronomy (DOI: 10.1038/s41550-021-01513-x). Projektet har erhållit forskningsbidrag från European Research Council (ERC) inom Europeiska unionens forskningsprogram Horizon 2020 (anslag No 682903, P.I. H. Bouy), och från franska staten inom ramen för ”Investments for the Future” Program, IdEx Bordeaux, referens ANR-10-IDEX-03-02.

 

Forskarlaget utgörs av Núria Miret-Roig (Laboratoire d’Astrophysique de Bordeaux, Univ. Bordeaux, CNRS, Frankrike [LAB]; University of Vienna, Department of Astrophysics, Österrike), Hervé Bouy (LAB), Sean N. Raymond (LAB), Motohide Tamura (Department of Astronomy, Graduate School of Science, The University of Tokyo, Japan; Astrobiology Center, National Institutes of Natural Sciences, Tokyo, Japan [ABC-NINS]), Emmanuel Bertin (CNRS, UMR 7095, Institut d’Astrophysique de Paris, Frankrike [IAP]; Sorbonne Université, IAP, Frankrike) David Barrado (Centro de Astrobiología [CSIC-INTA], Depto. de Astrofísica, ESAC Campus, Spanien), Javier Olivares (LAB), Phillip Galli (LAB), Jean-Charles Cuillandre (AIM, CEA, CNRS, Université Paris-Saclay, Université de Paris, Frankrike), Luis Manuel Sarro (Depto. de Inteligencia Artificial, UNED, Spanien), Angel Berihuete (Depto. Estadística e Investigación Operativa, Universidad de Cádiz, Spanien) och Nuria Huélamo (CSIC-INTA).

 

Europeiska sydobservatoriet (ESO) möjliggör för astronomer världen över att utforska universums mysterier. Vi designar, konstruerar och driver markbaserade observatorier av yppersta världsklass – som astronomer använder för att besvara spännande och utmanande frågor och för att sprida astronomisk kunskap – och driver internationella samarbeten inom astronomin. ESO startade som en mellanstatlig organisation 1962 och har i dag 16 medlemsländer (Belgien, Danmark, Finland, Frankrike, Irland, Italien, Nederländerna, Polen, Portugal, Schweiz, Spanien, Storbritannien, Sverige, Tjeckien, Tyskland och Österrike), tillsammans med Chile som värdland och Australien som en strategisk partner. ESO:s högkvarter och besökscenter med planetarium, ESO Supernova, ligger nära München i Tyskland, medan teleskopen är placerade i Atacamaöknen i Chile, en unik plats för astronomiska observationer. ESO driver tre observatorier i Chile: La Silla, Paranal och Chajnantor. Vid Paranal finns Very Large Telescope och Very Large Telescope Interferometer. Där finns även två kartläggningsteleskop: VISTA som arbetar i infrarött ljus och VLT Survey Telescope som observerar i synligt ljus. Vid Paranal kommer även ESO att placera och driva Cherenkov Telescope Array South, världens största och känsligaste gammastrålningsteleskop. Tillsammans med internationella partners driver ESO de två anläggningarna APEX och ALMA på Chajnantorplatån som observerar himlen i millimeter- och submillimetervåglängder. Vid Cerro Armazones, nära Paranal, bygger vi för närvarande ESO:s Extremely Large Telescope, ”världens största öga mot himlen”. Från kontoret i Santiago, Chile, stödjer vi verksamheten i landet och samverkar med det chilenska samhället och våra samarbetspartners.

Länkar

• Forskningsartikel
• Foton på VLT
• Foton på VISTA och VST
• Läs mer om ESO:s Extremely Large Telescope
• För journalister: Prenumerera på pressmeddelanden under embargo på svenska
• För astronomer: Berätta om din forskning!

 

Kontakter

Núria Miret-Roig
Department of Astrophysics, University of Vienna
Vienna, Austria
Tel: +43 1427753845
E-post: nuria.miret.roig@univie.ac.at

Hervé Bouy
Laboratoire d'Astrophysique de Bordeaux, Université de Bordeaux
Pessac, France
Tel: +33 5 40 00 32 94
E-post: herve.bouy@u-bordeaux.fr

Bárbara Ferreira
ESO Media Manager
Garching bei München, Germany
Tel: +49 89 3200 6670
Mobil: +49 151 241 664 00
E-post: press@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 eso2120 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.