Første billede af et multiplanetsystem omkring en sollignende stjerne

European Southern Observatory's Very Large Telescope (ESO's VLT) har taget det første billede nogensinde af en ung, sollignende stjerne ledsaget af to gigantiske exoplaneter. Billeder af systemer med flere exoplaneter er ekstremt sjældne, og – indtil nu – havde astronomer aldrig direkte observeret mere end én planet i kredsløb om en stjerne, der ligner solen. Observationerne kan hjælpe astronomer til at forstå, hvordan planeter blev dannet og udviklet sig omkring vores egen sol.

For bare et par uger siden, ESO afslørede et planetsystem, der blev født i en ny, fantastisk VLT-billede (www.eso.org/public/news/eso2008). Nu, det samme teleskop, ved at bruge det samme instrument (www.eso.org/public/teles-instr … vlt/vlt-instr/sphere), har taget det første direkte billede af et planetsystem omkring en stjerne som vores sol, ligger omkring 300 lysår væk og kendt som TYC 8998-760-1.

"Denne opdagelse er et øjebliksbillede af et miljø, der minder meget om vores solsystem, men på et meget tidligere stadium af sin udvikling, siger Alexander Bohn, en ph.d. studerende ved Leiden Universitet i Holland, der ledede den nye forskning offentliggjort i dag i Astrofysiske tidsskriftsbreve .

"Selvom astronomer indirekte har opdaget tusindvis af planeter i vores galakse, kun en lille brøkdel af disse exoplaneter er blevet direkte afbildet, " siger medforfatter Matthew Kenworthy, lektor ved Leiden Universitet, tilføjer, at "direkte observationer er vigtige i søgen efter miljøer, der kan understøtte liv." Den direkte billeddannelse af to eller flere exoplaneter omkring den samme stjerne er endnu mere sjælden; kun to sådanne systemer er blevet direkte observeret indtil videre, begge omkring stjerner markant forskellige fra vores sol. Den nye ESO's VLT (www.eso.org/public/teles-instr … anal-observatory/vlt) billede er det første direkte billede af mere end én exoplanet omkring en sollignende stjerne. ESO's VLT var også det første teleskop til direkte at afbilde en exoplanet, tilbage i 2004, da den fangede et lyskorn omkring en brun dværg, en type 'mislykket' stjerne.

"Vores hold har nu været i stand til at tage det første billede af to gaskæmpere, der kredser om en ung, solar analog, " siger Maddalena Reggiani, en postdoc fra KU Leuven, Belgien, som også deltog i undersøgelsen. De to planeter kan ses på det nye billede som to lyse lyspunkter fjernt fra deres moderstjerne, som er placeret øverst til venstre i rammen. Ved at tage forskellige billeder på forskellige tidspunkter, holdet var i stand til at skelne disse planeter fra baggrundsstjernerne.

De to gasgiganter kredser om deres værtsstjerne i afstande på 160 og omkring 320 gange afstanden mellem Jorden og solen. Dette placerer disse planeter meget længere væk fra deres stjerne end Jupiter eller Saturn, også to gasgiganter, er fra solen; de ligger på kun fem og 10 gange Jord-sol afstanden, henholdsvis. Holdet fandt også ud af, at de to exoplaneter er meget tungere end dem i vores solsystem, den indre planet har 14 gange Jupiters masse og den ydre seks gange.

Bohns team afbildede dette system under deres søgen efter unge, gigantiske planeter omkring stjerner som vores sol, men langt yngre. Stjernen TYC 8998-760-1 er kun 17 millioner år gammel og placeret i det sydlige stjernebillede Musca (Fluen). Bohn beskriver det som en "meget ung version af vores egen sol."

Disse billeder var mulige takket være den høje ydeevne af SPHERE (www.eso.org/public/teles-instr … vlt/vlt-instr/sphere) instrumentet på ESO's VLT i den chilenske Atacama-ørken. SPHERE blokerer det skarpe lys fra stjernen ved hjælp af en enhed kaldet coronagraph (en.wikipedia.org/wiki/Coronagraph), så de meget svagere planeter kan ses. Mens ældre planeter, som dem i vores solsystem, er for seje til at blive fundet med denne teknik, unge planeter er varmere, og så lyser lysere i infrarødt lys. Ved at tage flere billeder i løbet af det sidste år, samt at bruge ældre data tilbage til 2017, forskerholdet har bekræftet, at de to planeter er en del af stjernens system.

Yderligere observationer af dette system, inklusive med det fremtidige ESO Extremely Large Telescope (ELT), vil gøre det muligt for astronomer at teste, om disse planeter er dannet på deres nuværende placering fjernt fra stjernen eller migrerede fra andre steder. ESO's ELT vil også hjælpe med at undersøge interaktionen mellem to unge planeter i det samme system. Bohn konkluderer:"Muligheden for, at fremtidige instrumenter, såsom dem, der er tilgængelige på ELT, vil være i stand til at detektere planeter med endnu lavere masse omkring denne stjerne markerer en vigtig milepæl i forståelsen af ​​multiplanetsystemer, med potentielle implikationer for historien om vores eget solsystem."