Stockholms universitet logo, länk till startsida

Planet avbildad kring tyngsta stjärnparet hittills

En forskargrupp ledd av forskare vid Stockholms universitet har tagit en bild av en planet i omloppsbana kring b Centauri, en dubbelstjärna som är synlig för blotta ögat. Detta stjärnpar har den högsta temperaturen och är det mest massiva som man hittills känner till med en planet i omloppsbana. Planetens avstånd till stjärnparet är 100 gånger avståndet mellan solen och Jupiter. Tidigare har vissa astronomer trott att planeter inte kan finnas kring så heta och massiva stjärnor.

 

Denna bild visar stjärnparet b Centauri och planeten i omlopp
Denna bild visar stjärnparet b Centauri och jätteplaneten b Centauri b. Planeten är den första som har fotograferats kring en så het och massiv dubbelstjärna. Källa: ESO/Janson et al.

– Det var väldigt spännande att hitta en planet kring b Centauri eftersom upptäckten helt förändrar förståelsen av planeter kring massiva stjärnor, förklarar Markus Janson, astronom vid Stockholms universitet och huvudförfattare till den studie som publiceras i tidskriften Nature.

Dubbelstjärnan b Centauri (HIP 71865) ligger på 325 ljusårs avstånd i stjärnbilden Kentauren och har en total massa som är minst sex gånger större än solen. Därmed är systemet med god marginal det mest massiva med en bekräftad planet i omloppsbana. Ingen annan planet har upptäckts kring någon stjärna som är tyngre än tre solmassor.

De mest massiva stjärnorna är mycket heta och detta system är inget undantag. Stjärnor delas in i olika klasser utifrån yttemperatur, så kallade spektraltyper. Huvudstjärnan i det här systemet är av spektraltyp B, den näst högsta klassificeringen, med en yttemperatur som är mer än tre gånger högre än solens. På grund av den höga temperaturen avger stjärnan stora mängder energirikt ultraviolett ljus och röntgenstrålning.

Så pass massiva och heta stjärnor påverkar starkt den omgivande gasen, vilket teoretiskt borde påverka planetbildning negativt. Ju hetare än stjärna är, desto mer energirik strålning avger den och lättflyktigt material kring stjärnan avdunstar snabbare. 

– Omgivningen kring B-typsstjärnor är i många avseenden en nedbrytande och farlig miljö och man har därför trott att möjligheten att bilda planeter kring sådana stjärnor borde vara mycket låg. Det är den mycket intensiva energirika ljus- och partikelstrålningen från stjärnan som slår sönder molekyler och därmed gör det svårt för både planeter och till exempel organiska molekyler att bildas, säger Markus Jansson.

Men den nya upptäckten visar att planeter faktiskt kan bildas i så extrema miljöer. 

– Planeten i omlopp kring b Centauri är en främmande värld i en omgivning som är helt olik den som vi känner från jorden och solsystemet. I den ogästvänliga miljön som domineras av extrem strålning är allt i gigantisk storlek: stjärnorna är större, planeten är större och avstånden är större, säger Gayathri Viswanath, forskarstuderande vid Stockholms universitet och medförfattare till studien.

 

 

Det är inte underligt att planeten själv, med beteckning b Centauri (AB)b eller b Centauri b, också är extrem. Den är tio gånger mer massiv än Jupiter och därmed en av de tyngsta planeter som har hittats. Den kretsar också kring stjärnsystemet i en av de största banorna som har identifierats, på ett medelavstånd som är 100 gånger större än Jupiters avstånd från solen. Det enorma avståndet mellan planeten och dubbelstjärnan kan förklara varför den har klarat sig.

Forskningsresultaten har varit möjliga att erhålla tack vare det sofistikerade SPHERE-instrumentet (Spectro-Polarimetric High-contrast Exoplanet Research instrument) på Europeiska sydobservatoriets (ESO) teleskop ”Very large telescope” i Chile. SPHERE har framgångsrikt avbildat planeter kring andra stjärnor tidigare, bland annat den allra första bilden av två planeter i omlopp kring en sollik stjärna.

Däremot var SPHERE inte det första instrumentet som fotograferade denna planet. Astronomerna undersökte arkivdata av b Centauri och upptäckte att planeten hade avbildats för mer än 20 år sedan med ESO:s 3,6-metersteleskop. Vid det tillfället kunde man dock inte dra slutsatsen att objektet var en planet.

Med ESO:s ”Extremely Large Telescope”, som påbörjar observationer senare under detta årtionde, liksom med uppgraderingar av det befintliga teleskopet, kan astronomerna möjligen avslöja mer om den massiva planetens bildning och egenskaper. 

– Det blir ett spännande uppdrag att försöka lista ut hur planeten bildades, vilket är ett mysterium för närvarande, avslutar Markus Janson.

Mer information
Forskningsresultaten presenteras i artikeln “A wide-orbit giant planet in the high-mass b Centauri binary system” i tidskriften Nature (DOI: 10.1038/s41586-021-04124-8).

Läs mer på ESO:s webbplats