Den næstkoldeste afbildede exoplanet fundet til dato

Astronomer har opdaget tusindvis af exoplaneter - planeter uden for vores solsystem - men få er blevet direkte afbildet, fordi de er ekstremt svære at se med eksisterende teleskoper. En kandidatstuderende ved University of Hawaiʻi Institute for Astronomy (IfA) har slået oddsene og opdaget en direkte afbildet exoplanet, og det er den nærmeste på Jorden, der nogensinde er fundet, i en afstand af kun 35 lysår.

Ved at bruge COol Companions ON Ultrawide orbiTS (COCONUTS) undersøgelsen, IfA kandidatstuderende Zhoujian Zhang og et team af astronomer, Michael Liu og Zach Claytor (IfA), William Best (University of Texas at Austin), Trent Dupuy (University of Edinburgh) og Robert Siverd (Gemini Observatory/National Optical-Infrared Astronomy Research Laboratory) identificerede en planet omkring seks gange massen af ​​Jupiter. Holdets forskning, udgivet i The Astrophysical Journal Letters , førte til opdagelsen af ​​den lavtemperaturgasgigantiske planet, der kredser om en lavmasserød dværgstjerne, omkring 6, 000 gange længere end Jorden kredser om solen. De døbte det nye planetsystem COCONUTS-2, og den nye planet COCONUTS-2b.

"Med en massiv planet på en superbred adskillelsesbane, og med en meget cool central stjerne, COCONUTS-2 repræsenterer et meget anderledes planetsystem end vores eget solsystem, " forklarede Zhang. COCONUTS-undersøgelsen har været i fokus for hans nyligt afsluttede ph.d.-afhandling, sigter på at finde ledsagere med vidt adskillelse omkring stjerner af alle forskellige typer tæt på Jorden.

Fanget varme hjælper med at opdage planeten

COCONUTS-2b er den næstkoldeste afbildede exoplanet fundet til dato, med en temperatur på kun 320 grader Fahrenheit, hvilket er lidt køligere end de fleste ovne bruger til at bage småkager. Planeten kan afbildes direkte takket være udsendt lys produceret af resterende varme fanget siden planetens dannelse. Stadig, planetens energiproduktion er mere end en million gange svagere end solens, så planeten kan kun detekteres ved hjælp af infrarødt lys med lavere energi.

"Direkte at detektere og studere lyset fra gasgigantiske planeter omkring andre stjerner er normalt meget vanskeligt, da de planeter, vi finder, normalt har små adskillelsesbaner og derfor er begravet i skæret fra deres værtsstjernes lys, " sagde Liu, Zhangs specialevejleder. "Med sin enorme orbital adskillelse, COCONUTS-2b vil være et fantastisk laboratorium til at studere atmosfæren og sammensætningen af ​​en ung gasgigantisk planet."

Planeten blev først opdaget i 2011 af Wide-field Infrared Survey Explorer-satellitten, men det blev antaget at være et frit svævende objekt, ikke kredser om en stjerne. Zhang og hans samarbejdspartnere opdagede, at den faktisk er gravitationsmæssigt bundet til en lavmassestjerne, COCONUTS-2A, som er omkring en tredjedel af solens masse, og omkring 10 gange yngre.

Mørket hersker

På grund af sin brede adskillelsesbane og seje værtsstjerne, COCONUTS-2bs himmel ville se dramatisk anderledes ud for en observatør der sammenlignet med himlen på Jorden. Nattetid og dagtid ville stort set se det samme ud, hvor værtsstjernen optræder som en lysende rød stjerne på den mørke himmel.

Zhangs opdagelse har givet næring til hans ønske om at fortsætte med at udforske exoplaneter, brune dværge, og stjerner. Den håbefulde astronom dimitterede fra IfA til sommer og vil begynde sin postdoktorale forskning i efteråret 2021, med IfA-alumne Brendan Bowler, en astronomiprofessor ved University of Texas i Austin.