En stor planet vid en liten sol

 

I en artikel publicerad online den 30 november i tidskriften Science, beskriver forskare upptäckten av en planet som är mer än 13 gånger massivare än jorden runt den "svala" stjärnan röda dvärgstjärnan LHS 3154 vilken finns  50 ljusår från oss i riktning mot stjärnbilden Herkules. LHS 3154 är nio gånger mindre massiv än solen. Massförhållandet mellan planeten och dess sol är mer än 100 gånger större än jorden till vår sol.

Upptäckten avslöjar den tyngsta kända planeten i nära omloppsbana runt en sval dvärgstjärna en dvärgstjärna som visade sig vara en av de minst massiva och svalaste stjärnorna som upptäckts. Upptäckten går stick i stäv med vad nuvarande teori säger om planetbildning runt små stjärnor och visar för första gången en planet med så stor massa kring en stjärna med så låg massa.

Upptäckten visar hur lite vi vet om universum, beskriver Suvrath Mahadevan, professor i astronomi och astrofysik vid Penn State University och medförfattare till artikeln. Vi hade inte förväntat oss att en planet med så hög densitet i bana runt en stjärna med så låg densitet som LHS 3154 skulle existera. Han beskriver hur stjärnor bildas i stora moln av gas och stoft (så kallade proplanetära skivor). Efter att stjärnan har bildats finns gas och stoft kvar som protoplanetära skivor bestående av gas och damm som kretsar kring den nya stjärnan av vilket det så småningom genom gravitation utvecklas planeter.

Skivan bestående av gas och damm runt stjärnan LHS 3154 som kvarstod efter stjärnans bildande förväntades inte ha tillräckligt med fast massa för att skapa en planet så stor och med så hög massa som  LHS 3154b , beskriver Mahadevan. Men den finns så nu måste vi ompröva vår förståelse av hur planeter och stjärnor bildas, beskriver han.

Kan det vara så att det fanns mer i denna kvarstående protoplanetära skiva  än vad forskare ansett borde finnas kvar men att det inte finns en gräns för detta varken uppåt eller neråt?

Forskarna upptäckte den överdimensionerade planeten med hjälp av en astronomisk spektrograf byggd vid Penn State av ett forskarlag under ledning av Mahadevan. Instrumentet kallas Habitable Zone Planet Finder eller HPF och finns beläget vid Hobby-Eberly-teleskopet vid McDonald-observatoriet i Texas. Instrumentet ger några av de mest exakta mätningarna hittills av detta slag av infraröda signaler från närliggande stjärnor.

Även om sådana planeter som LHS 3154b  är mycket svåra att upptäcka runt stjärnor som vår sol innebär den låga temperaturen hos svala stjärnor att de här lättare kan upptäckas och att planeter nära svala stjärnor kan ha flytande vatten på sin yta fast de ligger mycket närmare sin sol i förhållande till jorden och solen. Detta kortare avstånd mellan dessa planeter och dess sol i kombination med den låga massan hos de ultrasvala stjärnorna resulterar i en detekterbar signal som tillkännager planetens närvaro som vi kan upptäcka, beskriver Mahadevan.

Bild från https://www.psu.edu  Konstnärlig återgivning av hur det kan se ut vid LHS 3154b och dess dvärgsol. Med tanke på exoplanetens stora massa har LHS 3154b troligen en Neptunusliknande sammansättning. Upphovsman: Penn State / Penn State.