Så hittades planeten som inte borde finnas

Markus Janson är professor i astronomi vid Stockholms universitet, och arbetar med det internationella projektet BEAST (B-star Exoplanet Abundance Study). Nu har han och kollegorna lyckats ta en bild av en planet i en typ av stjärnsystem där många trodde att planeter inte kunde finnas.

1 | Vad har ni upptäckt?

– Vi har upptäckt en jätteplanet som går i en väldigt stor och vid bana kring ett par tunga stjärnor. Stjärnornas massa är något som verkligen sticker ut i det här sammanhanget – tillsammans har de upp till tio gånger så stor massa som solen. Tidigare har man upptäckt planeter kring stjärnor som har varit så pass tunga som upp till tre solmassor. Men man har inte hittat planeter kring mer massiva stjärnor. 

2 | Vad betyder den här upptäckten?

– Teoretiker har haft svårt att förstå hur planeter bildas i den här typen av miljö. Alla unga stjärnor har en skiva kring sig, och ur den skivan bildas planeter. Men så här tunga stjärnor skickar ut så mycket högenergetisk strålning att skivan inte borde överleva särskilt länge. Den vanligaste planetbildningsmodellen är en förhållandevis långsam process. Det har alltså verkat svårt att bilda planeter då de skulle behöva bildas väldigt väldigt fort för att inte disken ska hinna försvinna. För att förstå planetbildning i stort behöver man förstå extremerna, de riktigt höga och riktigt låga stjärnmassorna, för att se vad som händer över hela spektrat av massor. Så detta öppnar en ny regim där kan man säga.

3 | Hur svårt är det att ta en bild av en planet kring en annan stjärna?

– Det är väldigt svårt. Det är bara de senaste femton åren eller så som det har gått över huvud taget. De som räknar väldigt generöst skulle kanske säga att det finns 80 stycken direktavbildade planeter. Det kan man jämföra med att tusentals planeter har upptäckts med radialhastighetsmetoden eller passagemetoden.

– Vi har flera trick som vi använder. För det första behöver man ett väldigt stort teleskop. Sedan använder vi oss bland annat av en teknik som heter adaptiv optik, som behövs för att minska störningarna från atmosfären. Instrumentet som vi använder har en spegel som kan ändra form så att den precis motverkar den effekt som atmosfären har haft på ljuset. Därigenom kan man få mycket skarpare bilder.

4 | Visste ni vad ni skulle leta efter?

– Vid vissa stjärnor som liknar solen finns det jätteplaneter väldigt nära stjärnan. Vi vet att jätteplaneter bildas ganska långt ut i systemet, och de måste då ha migrerat närmare med hjälp av materialet i skivan. Så en alternativ tolkning är att planeter faktiskt bildas kring massiva stjärnor, men eftersom disken försvinner inifrån och ut har planeterna ingen skiva att migrera närmare i, så de blir fast på långa avstånd.

– Alltså har man två hypoteser med väldigt olika förutsägelser av vad man skulle se om man gjorde en studie av massiva stjärnor. Om det är planetbildning som förhindras kring dem skulle man inte se några planeter alls. Om det är migration som förhindras skulle man kanske kunna se jättemånga planeter kring tunga stjärnor, men långt ut. Sådana är svåra att upptäcka med de vanligare metoderna.

– Vi har satt igång med studien BEAST där vi söker efter planeter kring 85 stjärnor. Det här är den första planetupptäckten från BEAST.

5 | Hur valde ni vilka stjärnor som skulle vara med?

– Vi ville ha en stor samling av stjärnor av B-typ, som är väldigt varma och tunga, mellan tre och tio solmassor ungefär. Det är unga stjärnor vi är mest intresserade av, för tekniken vi använder fungerar bäst för unga system. När planeterna precis har bildats är de jättevarma och mycket enklare att se i infrarött ljus, som vi använder för våra studier.

– Den finns ett område som heter Scorpius-Centaurus som innehåller många stjärnor av B-typ, och där valde vi de här 85 stjärnorna. 80 procent eller ännu fler av alla B-stjärnor är dubbelstjärnor, som den där vi upptäckte den här planeten.