Nyopdagede gigantiske planetslinger omkring sin stjerne

Astronomer har opdaget en planet, der er tre gange så stor som Jupiter, der rejser på en lang, ægformet vej rundt om sin stjerne. Hvis denne planet på en eller anden måde var placeret i vores eget solsystem, det ville svinge inde fra vores asteroidebælte til ud over Neptun. Andre gigantiske planeter med stærkt elliptiske baner er blevet fundet omkring andre stjerner, men ingen af ​​disse verdener var placeret helt ude i deres stjernesystemer som denne.

"Denne planet er i modsætning til planeterne i vores solsystem, men mere end det, det er ulig alle andre exoplaneter, vi har opdaget indtil videre, " siger Sarah Blunt, en Caltech-kandidatstuderende og førsteforfatter på den nye undersøgelsesudgivelse i The Astronomisk Tidsskrift . "Andre planeter opdaget langt væk fra deres stjerner har en tendens til at have meget lave excentriciteter, hvilket betyder, at deres baner er mere cirkulære. Det faktum, at denne planet har så høj en excentricitet, taler om en vis forskel på den måde, den enten dannede eller udviklede sig i forhold til de andre planeter."

Planeten blev opdaget ved hjælp af radialhastighedsmetoden, en arbejdshest til opdagelse af exoplaneter, der opdager nye verdener ved at spore, hvordan deres forældrestjerner "slingrer" som reaktion på tyngdekraftstræk fra disse planeter. Imidlertid, analyser af disse data kræver normalt observationer taget over en planets hele omløbsperiode. For planeter, der kredser langt fra deres stjerner, dette kan være svært:en fuld bane kan tage ti eller endda hundreder af år.

The California Planet Search, ledet af Caltech professor i astronomi Andrew W. Howard, er en af ​​de få grupper, der ser stjerner over de årtier lange tidsskalaer, der er nødvendige for at detektere langtidseksoplaneter ved hjælp af radial hastighed. De nødvendige data for at finde den nye planet blev leveret af de to observatorier, der blev brugt af California Planet Search - Lick Observatory i det nordlige Californien og W. M. Keck Observatory i Hawaii - og af McDonald Observatory i Texas.

Astronomerne har set planetens stjerne, kaldet HR 5183, siden 1990'erne, men har ikke data svarende til en hel bane om planeten, kaldet HR 5183 b, fordi den kredser om sin stjerne omtrent hvert 45. til 100. år. Holdet fandt i stedet planeten på grund af dens mærkelige kredsløb.

"Denne planet bruger det meste af sin tid på at slentre i den ydre del af sin stjernes planetsystem i denne meget excentriske bane, så begynder den at accelerere ind og laver en slangebøsse rundt om sin stjerne, " forklarer Howard. "Vi opdagede denne slangebøssebevægelse. Vi så planeten komme ind, og nu er den på vej ud. Det skaber en så karakteristisk signatur, at vi kan være sikre på, at dette er en rigtig planet, selvom vi ikke har set en komplet bane."

De nye resultater viser, at det er muligt at bruge metoden med radial hastighed til at foretage påvisninger af andre fjerntliggende planeter uden at vente årtier. Og, forskerne foreslår, på udkig efter flere planeter som denne kunne man belyse gigantiske planeters rolle i udformningen af ​​deres solsystemer.

Planeter tager form af skiver af materiale, der er tilbage efter stjernernes dannelse. Det betyder, at planeter skal starte fladt, cirkulære baner. For at den nyligt opdagede planet skal være på sådan en excentrisk bane, den må have fået et tyngdekraftkick fra et andet objekt. Det mest plausible scenarie, forskerne foreslår, er, at planeten engang havde en nabo af samme størrelse. Da de to planeter kom tæt nok på hinanden, den ene skubbede den anden ud af solsystemet, tvinger HR 5183 b ind i en meget excentrisk bane.

"Denne nyfundne planet ville grundlæggende være kommet ind som en ødelæggende kugle, " siger Howard, "slår alt i vejen ud af systemet."

Denne opdagelse viser, at vores forståelse af planeter uden for vores solsystem stadig er under udvikling. Forskere fortsætter med at finde verdener, der er ulig noget i vores solsystem eller i solsystemer, vi allerede har opdaget.

"Copernicus lærte os, at Jorden ikke er centrum i solsystemet, og da vi udvidede til at opdage andre solsystemer af exoplaneter, vi forventede, at de var kulstofkopier af vores eget solsystem, Howard forklarer, "Men det har bare været den ene overraskelse efter den anden på dette felt. Denne nyfundne planet er endnu et eksempel på et system, der ikke er billedet af vores solsystem, men som har bemærkelsesværdige egenskaber, der gør vores univers utroligt rigt på sin mangfoldighed."