Två exoplaneter i samma bana

 

För två årtionden sedan kunde man teoretiskt visa att planeter med liknande massor skulle kunna dela på samma omloppsbana kring sin sol. Något som kallas att de var trojanplaneter. Jorden har asteroider som följer Jordens bana de kallas kort och gott trojaner (men är små asteroider inte planeter).  Nu har för första gången hittats indicier på  att två planeter följer samma bana därute i Vintergatan enligt analys av Olga Balsalobre-Ruza, studerande vid Astrobiologicentret i Madrid som är huvudförfattare till en artikel som publicerades nyligen i Astronomy & Astrophysics.

Trojaner, det vill säga steniga småobjekt som delar samma bana som en planet är vanliga i solsystemet. Det mest kända exemplet är de Trojanska asteroiderna i Jupiters bana i ett antal av mer än 12000 till antalet. Astronomer har också beräknat att trojaner i form av trojanplaneter kan finnas i andra solsystem men det finns ännu inga konkreta bevis. I vårt solsystem finns inga.

Nu har däremot ett internationellt forskarlag med hjälp av ALMA-teleskopet i Chile där ESO (The European Southern Observatory)   är partner hittat de  starkaste indicierna hittills för existensen av trojanplaneter.

Astronomerna studerade solsystemet PDS 70 där en ung stjärna med två kända Jupiterlika planeter, PDS 70b och PDS 70c finns. Genom analys av arkivdata från ALMA har forskarna nu upptäckt ett moln med materia i samma bana som PDS 70b i en position där trojaner kan finnas.

Trojaner rör sig inom de så kallade Lagrangeområdena, två utsträckta regioner före och efter en planet i dess bana, där den kombinerade gravitationskraften från planeten och moderstjärnan samverkar för att fånga in materia och hålla kvar detta. I ett av dessa områden i banan för PDS 70b noterades en svag signal som kan härröra från materia med en sammanlagd massa av omkring två gånger jordens måne.

Forskarna misstänker att det i dammolnet kan finnas trojaner av mindre slag eller att en planet håller på att bildas här. Vi har nu för första gången kunnat visa en plats där  trojanvärldar av detta slag kan existera skriver Balsalobre-Ruza.

Forskningen är det första steget i sökandet efter planeter med samma bana tidigt i sin existens skriver Nuria Huélamo, medförfattare och seniorforskare vid Astrobiologicentret. Det ger frågor om hur trojaner bildas och utvecklas och hur vanligt förekommande de är i ett planetsystem kompletterar Itziar De Gregorio-Monsalvo, chef vid ESO:s vetenskapliga kontor i Chile, som var med och bidrog till forskningsprojektet.

För att bekräfta denna upptäckt måste forskarna nu vänta till efter 2026, då de åter planerar att få tid för att använda ALMA för att se om PDS 70b och dess planetsyskon har rört sig i sin bana i samma hastighet runt moderstjärnan. Det skulle då vara ett vetenskapligt genombrott inom exoplanetforskningen skriver Balsalobre-Ruza.

Framtiden för denna typ av studier är spännande och vi ser fram emot de senare utökade observationsmöjligheter som ALMA får efter 2030 som drastiskt kommer att förbättra antennsystemets möjligheter att karaktärisera trojaner kring andra stjärnor” avslutar De Gregorio-Monsalvo i studien.

Bild vikipedia på stjärnan PDS 70 en mycket ung stjärna i stjärnbilden Kentauren. Beläget 370 ljusår bort från oss. I den protoplanetära skivan runt PDS 70 ses den nya planeten PDS 70b till höger. Nu misstänks en ytterligare  exoplanet  finnas i samma bana som PDS 70b vilken om den bekräftas kommer att benämnas  PDS 70d.