Udøde planeter:De usædvanlige forhold ved den første opdagelse af exoplaneter

De første exoplaneter nogensinde blev opdaget for 30 år siden omkring en hurtigt roterende stjerne, kaldet en pulsar. Nu har astronomer afsløret, at disse planeter kan være utroligt sjældne. Det nye værk præsenteres i morgen (tirsdag 12. juli) på National Astronomy Meeting (NAM 2022) af Iuliana Nițu, en ph.d. studerende ved University of Manchester.

De processer, der får planeter til at danne og overleve omkring pulsarer, er i øjeblikket ukendte. En undersøgelse af 800 pulsarer fulgt af Jodrell Bank Observatory i løbet af de sidste 50 år har afsløret, at dette første opdagede exoplanetsystem kan være ekstraordinært ualmindeligt:​​mindre end 0,5 % af alle kendte pulsarer kunne være vært for planeter med jordmasse.

Pulsarer er en type neutronstjerne, de tætteste stjerner i universet, født under kraftige eksplosioner i slutningen af ​​en typisk stjernes liv. De er usædvanligt stabile, hurtigt roterende og har utroligt stærke magnetfelter. Pulsarer udsender stråler af klar radioemission fra deres magnetiske poler, der ser ud til at pulsere, når stjernen roterer.

"[Pulsarer] producerer signaler, som fejer Jorden, hver gang de roterer, på samme måde som et kosmisk fyrtårn," siger Nițu. "Disse signaler kan derefter opfanges af radioteleskoper og omdannes til en masse fantastisk videnskab."

I 1992 blev de første exoplaneter nogensinde opdaget i kredsløb om en pulsar kaldet PSR B1257+12. Planetsystemet er nu kendt for at være vært for mindst tre planeter, der i masse ligner klippeplaneterne i vores solsystem. Siden da er en håndfuld pulsarer blevet fundet til at være vært for planeter. Men de ekstremt voldsomme forhold omkring pulsarers fødsel og liv gør 'normal' planetdannelse usandsynlig, og mange af disse opdagede planeter er eksotiske objekter (såsom planeter, der hovedsageligt er lavet af diamant) i modsætning til dem, vi kender i vores solsystem.

Et hold af astronomer ved University of Manchester udførte den største søgning efter planeter, der kredser om pulsarer til dato. Holdet ledte især efter signaler, der indikerer tilstedeværelsen af ​​planetariske ledsagere med masser op til 100 gange Jordens, og omløbsperioder mellem 20 dage og 17 år. Af de 10 potentielle påvisninger er den mest lovende systemet PSR J2007+3120 med mulighed for at være vært for mindst to planeter, med masser et par gange større end Jorden og omløbsperioder på 1,9 og ~3,6 år.

Resultaterne af arbejdet indikerer ingen bias for bestemte planetmasser eller omløbsperioder i pulsarsystemer. Resultaterne giver dog information om formen af ​​disse planeters baner:i modsætning til de næsten cirkulære baner, der findes i vores solsystem, ville disse planeter kredse om deres stjerner på stærkt elliptiske baner. Dette indikerer, at dannelsesprocessen for pulsar-planetsystemer er meget anderledes end traditionelle stjerne-planetsystemer.

I en diskussion om motivationen for hendes forskning siger Nițu:"Pulsarer er utroligt interessante og eksotiske objekter. For præcis 30 år siden blev de første ekstrasolplaneter opdaget omkring en pulsar, men vi mangler endnu at forstå, hvordan disse planeter kan dannes og overleve i Sådanne ekstreme forhold. At finde ud af, hvor almindelige disse er, og hvordan de ser ud, er et afgørende skridt hen imod dette." + Udforsk yderligere

Astronomer scanner 800 pulsarer for at se, om nogen af ​​dem har planeter