Plansystemet oppdaget fra den kosmiske tidlige perioden

To planeter går i bane rundt 13 milliarder år gammel stjerne

Kunstnerisk fremstilling av stjernen HIP 11952 og dens to Jupiter-lignende planeter. © Timotheos Samartzidis
lese høyt

Europeiske astronomer har oppdaget et planetarisk system som er rundt 13 milliarder år gammelt og dermed kommer fra en av de tidligste fasene av den kosmiske evolusjonen. Systemet består av stjernen HIP 11952 og to planeter med baneperioder på henholdsvis 290 og 7 dager. Vanligvis vises planeter i skyer som inneholder tyngre kjemiske elementer. I kontrast har stjernen HIP 11952 knapt noen elementer bortsett fra hydrogen og helium. Systemet lover derfor å gi viktig informasjon om hvordan planeter kan dukke opp i det tidlige universet, under forhold som er ganske forskjellige fra de yngre planetariske systemer som solsystemet vårt.

I følge dagens ideer skapes planeter i skiver av gass og støv som omgir unge stjerner. Detaljert er det fortsatt mange åpne spørsmål om planetdannelse - inkludert spørsmålet om hvilke forutsetninger som faktisk må oppfylles for at planeter skal danne seg. Med en prøve på mer enn 750 påviste eksoplaneter, har astronomer fått et inntrykk av den bemerkelsesverdige variasjonen av mulige planetariske systemer. Det er også visse trender: Statistisk sett er sannsynligheten for en metallrik stjerne - i astronomers parlance, alle kjemiske elementer unntatt hydrogen og heliummetaller - funnet en eller flere planeter større enn metallfattige stjerner.

Når oppsto de første planetene?

Dette antyder følgende spørsmål: Opprinnelig inneholdt rommet vårt praktisk talt ingen andre elementer bortsett fra hydrogen og helium. Nesten alle de tyngre elementene har blitt produsert i stjerner i milliarder av år og deretter kastet ut i verdensrommet som en del av supernovaeksplosjonene som får massive stjerner til å avslutte livene. Men hva med forholdene som eksisterte i det tidligste universet for rundt 13 milliarder år siden, med dannelsen av planetene? Hvis det er mer sannsynlig at planeter med høyere metallforekomst danner planeter, er det da stjerner med så lavt metallinnhold at det ikke dannes planeter? Og i så fall, når ville vi forvente at de første planetene dannes i løpet av den kosmiske historien?

Nå har astronomer fra Max Planck Institute for Astronomy i Heidelberg og andre institutter oppdaget et planetarisk system som kan bidra til å svare på disse spørsmålene. Som en del av en undersøkelse som så spesielt etter planeter av metallfattige stjerner, fant de to planeter rundt en stjerne med katalognummeret HIP 11952, som er sett fra Jorden i en avstand på omtrent 375 lysår i stjernebildet Walfisch. Tatt alene er de to planetene, HIP 11952b og HIP 11952c, ikke noe spesielt. Men det er veldig uvanlig at de kretser rundt en så metallfattig og usedvanlig gammel stjerne.

Metallfattige stjerner oftere med planeter enn tenkt

I de klassiske modellene for planetdannelse, som favoriserer metallrike stjerner, bør dannelsen av planeter rundt en slik stjerne være en ekstremt sjelden hendelse. Veronica Roccatagliata fra University Observatory i München forklarer: "I 2010 fant vi det første planetariske systemet til en så metallfattig stjerne: HIP 13044. På den tiden trodde vi at dette var et unikt funn; i stedet ser det nå ut som metallfattige stjerner har mye høyere planeter enn forventet. Display

HIP 13044 ble berømt fordi den skulle være den første ekstragalaktiske eksoplaneten stjernen er del av en såkalt stjernestrøm, restene av en annen galakse som ble funnet av vår hjemmegalakse for milliarder av år siden, Melkeveien ble slukt.

Sammenlignet med andre eksoplanetsystemer, er HIP 11952 ikke bare en av de metalleste, men også, med en beskyttet alder på 12, 8 milliarder år, en av de eldste. "Vi har gjort et arkeologisk funn i vår kosmiske hage, " sier Johny Setiawan fra Max Planck Institute for Astronomy, som ledet forskningen på HIP 11952: "Disse planetene har kommet sannsynligvis dannet i en tid da hjemmegalaksen selv fremdeles var en baby

Vi vil gjerne finne og undersøke ytterligere planetariske systemer av denne typen; Med resultatene kan vi håpe å skarp foredle teoriene våre om planetdannelse. Uansett viser vår oppdagelse at nye planeter har blitt opprettet i alle perioder av kosmisk historie, "legger Anna Pasquali fra Center for Astronomy ved University of Heidelberg til.

(Max Planck Institute for Astronomy, 28.03.2012 - NPO)