Pressmeddelande

En exoplanet med ett syskon i samma bana?

19 juli 2023, Skurup

Med hjälp av Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) har astronomer möjligen hittat ett “syskon” till en planet som kretsar kring en avlägsen stjärna. Forskarna har identifierat ett moln med material som eventuellt delar samma bana som planeten och som kan vara byggmaterial till en ny planet eller resterna kring en planet som redan bildats. Om denna upptäckt bekräftas kan det vara det starkaste beviset hittills för att två planeter kan dela samma bana.

“För två årtionden sedan kunde man teoretiskt visa att planeter med liknande massor kan dela samma omloppsbana kring sin moderstjärna, så kallade trojanplaneter. Nu har vi för första gången hittat indicier för att detta verkligen är möjligt” säger Olga Balsalobre-Ruza, studerande vid Astrobiologicentret i Madrid, Spanien, som är försteförfattare för den artikel som publiceras i dag i Astronomy & Astrophysics.

 

Trojaner, det vill säga steniga småkroppar som delar samma bana som en planet, är vanliga i solsystemet [1]. Det mest kända exemplet är de Trojanska asteroiderna i Jupiters bana, som är fler än 12 000 till antalet. Astronomer har också beräknat att trojaner, och då särskilt trojanplaneter, kan finnas i andra solsystem, men det finns ännu mycket få bevis för detta. “Exotrojaner [trojanplaneter i andra solsystem] har hittills liknats vid enhörningar: de kan finnas i teroint men ingen har hittills sett dem” säger Jorge Lilli-Box, medförfattare och senior forskare vid Astrobiologicentret.

 

Nu har ett internationellt forskarlag använt ALMA, där ESO är en partner, för att finna de observationellt starkaste indicierna hittills för att trojanplaneter kan existera. Astronomerna studerade systemet PDS 70, en ung stjärna med två kända Jupiterlika planeter, PDS 70b och PDS 70c. Genom analyser av arkivdata från ALMA har forskarna upptäckt ett moln med material som har samma bana som PDS 70b, i en position där trojaner borde kunna finnas.

 

Trojaner rör sig inom de så kallade Lagrangeområdena, två utsträckta regioner före och efter en planet i dess bana, där den kombinerade gravitationskraften från planeten och moderstjärnan kan samverka för att fånga in material. I ett av dessa områden i banan för PDS 70b noterade astronomerna en svag signal som kan härröra från material med en sammanlagd massa av omkring två gånger jordens måne.

 

Forskarna tror att detta moln kan vara ett tecken på att trojaner existerar i systemet, eller att en planet håller på att bildas. “Vem skulle kunna tro att två världar delar både omloppsbana och fysikaliska betingelser? Vi har kunnat visa för första gången att världar av detta slag skulle kunna existera” säger Balsalobre-Ruza. “Vi kan föreställa oss att en planet delar bana med tusentals trojanasteroider som i fallet med Jupiter, men för mig är det häpnadsväckande att planeter skulle kunna dela bana på samma sätt.”

 

“Vår forskning är det första steget i sökandet efter planeter med samma bana tidigt i sin levnadshistoria” säger Nuria Huélamo, medförfattare och senior forskare vi Astrobiologicentret. “Det öppnar nya frågor om hur trojaner bildas och utvecklas, och hur vanligt förekommande de är i andra planetsystem” kompletterar Itziar De Gregorio-Monsalvo, chef vid ESO:s vetenskapliga kontor i Chile, som också bidrog till forskningsprojektet.

 

För att bekräfta denna upptäckt måste forskarna vänta till efter 2026, då de åter planerar att använda ALMA för att se om PDS 70b och dess syskon har rört sig i sin bana i samma hastighet runt moderstjärnan. “Detta skulle vara ett vetenskapligt genombrott inom exoplanetforskningen” säger Balsalobre-Ruza. 

 

“Framtiden för denna typ av studier är spännande och vi ser fram emot de utökade observationsmöjligheter som ALMA får efter 2030, som drastiskt kommer att förbättra antennsystemets möjligheter att karaktärisera trojaner kring många andra stjärnor” avslutar De Gregorio-Monsalvo.

Noter

[1] När de små kropparna i Jupiters bana upptäcktes fick de namn efter hjältar i det trojanska kriget, vilket gav denna småplanetgrupp sitt namn.

Mer information

Denna forskning presenteras i en artikel som publiceras i Astronomy & Astrophysics.

 

Forskarlaget utgörs av O. Balsalobre-Ruza (Centro de Astrobiología [CAB], CSIC-INTA, Spanien), I. De Gregorio-Monsalvo (European Southern Observatory [ESO], Chile), J. Lillo-Box (CAB), N. Huélamo (CAB), Á. Ribas (Institute of Astronomy, University of Cambridge, Storbritannien), M. Benisty (Laboratoire Lagrange, Université Côte d’Azur, CNRS, Observatoire de la Côte d’Azur, France och Univ. Grenoble Alpes, CNRS, IPAG, Frankrike), J. Bae (Department of Astronomy, University of Florida, USA), S. Facchini (Dipartimento di Fisica, Università degli Studi di Milano, Italien) och R. Teague (Department of Earth, Atmospheric, and Planetary Sciences, Massachusetts Institute of Technology, USA).

 

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, liksom kartläggningsteleskop som VISTA. 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.

 

Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) är en internationell astronomisk anläggning som drivs i partnerskap mellan ESO, National Science Foundation (NSF, USA) och National Institutes of Natural Sciences (NINS, Japan), tillsammans med Chile. ALMA finansieras av ESO genom dess medlemsstater, av NSF i samarbete med National Research Council of Canada (NRC) och National Science and Technology Council (NSTC) i Taiwan, och av NINS i samarbete med Academia Sinica (AS) i Taiwan och Korea Astronomy and Space Science Institute (KASI). Konstruktionen och driften av ALMA leds av ESO för dess medlemsstater, av National Radio Astronomy Observatory (NRAO) genom Associated Universities, Inc. (AUI) för Nordamerika, och av National Astronomical Observatory of Japan (NAOJ) för Östasien. Joint ALMA Observatory (JAO) står för övergripande ledning och organisation under konstruktionen, driftsättningen och driften av ALMA.

Länkar

 

Kontakter

Johan Warell
Astronom och presskontakt för ESO i Sverige
Skurup, Sverige
Tel: 0706-494731
E-post: eson-sweden@eso.org

Olga Balsalobre-Ruza
PhD student at Centre for Astrobiology (CAB, CSIC-INTA)
Madrid, Spain
Tel: +34 918131531
E-post: obalsalobre@cab.inta-csic.es

Itziar De Gregorio-Monsalvo
ESO Head of the Office for Science Chile
Santiago, Chile
Tel: +56 (2) 2463 3000
E-post: idegrego@eso.org

Jorge Lillo-Box
Researcher at Centre for Astrobiology (CAB, CSIC-INTA)
Madrid, Spain
Tel: + 34 918131309
E-post: jorge.lillo@cab.inta-csic.es

Nuria Huélamo Bautista
Researcher at Centre for Astrobiology (CAB, CSIC-INTA)
Madrid, Spain
Tel: +34 918131530
E-post: nhuelamo@cab.inta-csic.es

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

Connect with ESO on social media

Detta är den översatta versionen av ESO:s pressmeddelande eso2311 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.

Om pressmeddelandet

Pressmeddelande nr:eso2311sv
Namn:PDS 70
Typ:Milky Way : Star : Circumstellar Material : Disk : Protoplanetary
Facility:Atacama Large Millimeter/submillimeter Array
Instruments:ALMA Receiver Band
Science data:2023A&A...675A.172B

Bilder

En planet och dess trojan i omloppsbana kring moderstjärnan i systemet PDS 70 (med grafik)
En planet och dess trojan i omloppsbana kring moderstjärnan i systemet PDS 70 (med grafik)
En planet och dess trojan i omloppsbana kring moderstjärnan i systemet PDS 70
En planet och dess trojan i omloppsbana kring moderstjärnan i systemet PDS 70
Dvärgstjärnan PDS 70 i stjärnbilden Kentauren
Dvärgstjärnan PDS 70 i stjärnbilden Kentauren
Vidvinkelvy av himlen runt PDS 70
Vidvinkelvy av himlen runt PDS 70

Videor

En exoplanet med ett syskon i samma bana? (ESOcast 263 Light)
En exoplanet med ett syskon i samma bana? (ESOcast 263 Light)
Inzoomning mot systemet PDS 70 med planeten PDS 70b och en möjlig trojanplanet
Inzoomning mot systemet PDS 70 med planeten PDS 70b och en möjlig trojanplanet
Konstnärlig gestaltning av moln av material i de trojanska områdena
Konstnärlig gestaltning av moln av material i de trojanska områdena