Astrofysiker opdager adskillige multiple stjernesystemer med exoplaneter

Er Jorden den eneste beboelige planet i universet, eller er der flere verdener et sted derude, der er i stand til at understøtte liv? Og hvis der er, hvordan kan de se ud? I et forsøg på at besvare disse grundlæggende spørgsmål, videnskabsmænd søger rummet efter exoplaneter:fjerne verdener, der kredser om andre stjerner uden for vores solsystem.

Mere end 4, 000 exoplaneter er kendt til dato, de fleste af dem kredser om enkeltstjerner som vores sol. Nu har astrofysiker Dr. Markus Mugrauer fra Friedrich Schiller University Jena opdaget og karakteriseret mange nye multiple stjernesystemer, der indeholder exoplaneter. Resultaterne bekræfter antagelser om, at eksistensen af ​​flere stjerner påvirker processen, hvorved planeter dannes og udvikles. Undersøgelsen af ​​Mugrauer, fra Astrophysical Institute og University Observatory ved University of Jena, er nu publiceret i det anerkendte fagtidsskrift Månedlige meddelelser fra Royal Astronomical Society .

Rumteleskop giver præcise data

"Flere stjernesystemer er meget almindelige i vores Mælkevej, " forklarer Mugrauer. "Hvis sådanne systemer inkluderer planeter, de er af særlig interesse for astrofysik, fordi planetsystemerne i dem kan adskille sig fra vores solsystem på fundamentale måder." For at finde ud af mere om disse forskelle, Mugrauer søgte mere end 1, 300 exoplanet-værtsstjerner med exoplaneter, der kredser om dem for at se, om de har ledsagende stjerner. Til denne ende, han fik adgang til de præcise observationsdata fra Gaia-rumteleskopet, som drives af European Space Agency (ESA).

På denne måde det lykkedes ham at demonstrere eksistensen af ​​omkring 200 ledsagende stjerner til planetariske værtsstjerner, der er op til 1, 600 lysår væk fra Solen. Ved hjælp af data, Mugrauer var også i stand til at karakterisere ledsagestjernerne og deres systemer mere detaljeret. Han fandt ud af, at der både er tætte systemer med afstande på kun 20 astronomiske enheder (au) – som i vores solsystem svarer omtrent til afstanden mellem Solen og Uranus – samt systemer med stjerner, der er over 9, 000 au fra hinanden.

Røde og hvide dværge

Ledsagerstjernerne varierer også med hensyn til deres masse, temperatur og udviklingsstadium. De tungeste blandt dem vejer 1,4 gange mere end vores sol, mens de letteste kun har 8 procent af Solens masse. De fleste af de ledsagende stjerner er lavmasse, seje dværgstjerner, der lyser svagt rødt.

Imidlertid, otte hvide dværge blev også identificeret blandt de svage stjernekammerater. En hvid dværg er den udbrændte kerne af en sollignende stjerne, som kun er så stor som vores jord, men halvt så tung som vores Sol. Disse observationer viser, at exoplaneter faktisk kan overleve det sidste evolutionære stadium af en nærliggende sollignende stjerne.

Dobbelt, tredobbelte og firedobbelte stjernesystemer med exoplaneter

Størstedelen af ​​stjernesystemerne med exoplaneter identificeret i undersøgelsen har to stjerner. Imidlertid, omkring to dusin hierarkiske tredobbelte stjernesystemer og endda et firdobbelt stjernesystem blev opdaget. I rækken af ​​undersøgte afstande, mellem cirka 20 og 10, 000 astronomiske enheder, i alt 15 procent af de undersøgte stjerner har mindst én ledsagerstjerne. Dette er kun omkring halvdelen af ​​den frekvens, der generelt forventes for sollignende stjerner. Ud over, de detekterede ledsagestjerner viser afstande omkring fem gange større end i almindelige systemer.

"Disse to faktorer tilsammen kunne indikere, at indflydelsen af ​​flere stjerner i et stjernesystem forstyrrer processen med planetdannelse såvel som den videre udvikling af deres baner, " siger Mugrauer. Årsagen til dette kunne først være gravitationspåvirkningen af ​​en stjerneledsager på gas- og støvskiven, hvor planeter dannes omkring deres værtsstjerne. Senere, stjerneledsagerens gravitation påvirker planeternes bevægelse omkring deres værtsstjerne.

Markus Mugrauer vil gerne forfølge projektet videre. I fremtiden, også, mangfoldigheden af ​​nyopdagede planetariske værtsstjerner ville blive undersøgt ved hjælp af data fra Gaia-missionen, og eventuelle følgestjerner påvist ville blive præcist karakteriseret. "Ud over, vi vil kombinere resultaterne med resultaterne af en international observationskampagne, som vi i øjeblikket udfører om det samme emne på Paranal Observatory of European Southern Observatory i Chile, " tilføjede Mugrauer. "Vi vil derefter være i stand til at undersøge den præcise indflydelse af stjernemangfoldighed på dannelsen og udviklingen af ​​planeter."