Falsk farve, nær infrarødt billede af Kappa Andromedae-systemet, ved Subaru-teleskopet. Næsten alt lyset fra værtsstjernen er blevet fjernet af den mørke, softwaregenererede disk i midten. Kredit: NAOJ/Subaru/J. Carson (College of Charleston)/T. Currie (University Toronto)
Astronomer, der bruger Subaru-teleskopet på Hawaii, har fundet en exoplanet på størrelse med super Jupiter, der kredser omkring en massiv stjerne omkring 170 lysår væk fra Jorden. Ikke kun har de opdaget planeten, men de har også taget et direkte billede af den. Dette er spændende, fordi kun en håndfuld exo-planeter er blevet afbildet direkte. Men det andet interessante aspekt ved denne nyfundne planet er, at den kredser om sin stjerne i en afstand, der kan sammenlignes med Neptun i vores eget solsystem. Astronomer siger, at dette er en stærk indikation af, at planeten er dannet på en måde, der ligner, hvordan det menes, at mindre, klippeplaneter dannes: fra en protoplanetarisk skive af gas og støv, som omgav stjernen i dens tidligste stadier.
Stjernen, Kappa Andromedae, er et objekt med blotte øjne, der kan ses i stjernebilledet Andromeda, og den har en masse på 2,5 gange Solens masse, hvilket gør den til den højeste massestjerne, der nogensinde har været vært for en direkte observeret planet. Observationerne blev foretaget af et hold astronomer fra Max Planck Institute for Astronomy og University of Toronto og College of Charleston, en del af SEEDS-projektet (Strategic Explorations of Exoplanets and Disks with Subaru.)
'Vores team identificerede et svagt objekt placeret meget tæt på Kappa Andromedae i januar, som ligner meget andre unge, massive direkte afbildede planeter, men som ikke ligner en stjerne,' sagde Thayne Currie. medforfatter til papiret fra University of Toronto. 'Det er sandsynligvis en direkte afbildet planet.'
Et 'signal-til-støj-forholdskort' genereret fra det venstre billede. Hvidheden af hver plet indikerer sandsynligheden for, at vi ikke har at gøre med en artefakt ('støj'), men med sporet af en virkelig genstand ('signal'). Den hvide funktion øverst til venstre, der repræsenterer en høj signal-til-støj-værdi, angiver høj-sikkerhed, super-Jupiter-detektion. Kredit: NAOJ/Subaru/J. Carson (College of Charleston)/T. Currie (University Toronto)
Kappa Andromedae (tilAnd) er en meget ung stjerne med en anslået alder på 30 millioner år (til sammenligning er vores sol omkring 5 milliarder år gammel). Planeten, kaldettilOg b ('Kappa Andromedae b), er omkring 10% større end Jupiter, men det er en tung verden - den har en masse på omkring 13 gange Jupiters masse.
Det betyder, at det meget vel kan være enten en planet eller en meget let brun dværg, et objekt, der ligger mellem planeter og stjerner. Imidlertid hælder astronomerne til indicierne, der indikerer, at det sandsynligvis er en planet.
Da stjerner er meget lysere end deres planeter - typisk med en faktor på en milliard eller mere - går exoplaneter normalt tabt i stjernens blænding, når man bruger traditionelle observationsteknikker. Subaru-teamet brugte en anden teknik kaldet vinkeldifferentiel billeddannelse, som kombinerer en tidsserie af individuelle billeder på en måde, der gør det muligt at fjerne værtsstjernens ellers overvældende genskin.
På det infrarøde billede ovenfor, det lille lyspunkt, som er planeten Kappa And b. Da planeten kredser om stjernen i en vis afstand, var SEEDS-observationsholdet i stand til at skelne objektets svage lys ved effektivt at dække over stjernens lys.
Den store masse af både værtsstjernen og gaskæmpen giver en skarp kontrast til vores eget solsystem. Observatører og teoretikere har for nylig hævdet, at store stjerner som Kappa Andromedae sandsynligvis vil have store planeter, måske efter en simpel opskaleret model af vores eget solsystem. Men eksperter forudser, at der er en grænse for sådanne ekstrapolationer; hvis en stjerne er for massiv, kan dens kraftige stråling forstyrre den normale planetdannelsesproces, som ellers ville forekomme. Opdagelsen af super-Jupiter omkring Kappa Andromedae viser, at stjerner så store som 2,5 solmasser stadig er fuldt ud i stand til at producere planeter inden for deres oprindelige cirkumstellare skiver. Dette er nøgleoplysninger for forskere, der arbejder på modeller for planetdannelse.
Astronomerne vil fortsætte med observationer af det lys, der udsendes aftilOg b på tværs af en bred vifte af bølgelængder i håb om at få en bedre forståelse af planetens atmosfæriske kemi, samt afgøre, om andre planeter er i dette system.
Læs holdets papir: Direkte billeddannelse af en 'super-Jupiter' omkring en massiv stjerne