Astronomer har dykt upp massor av extrasolära planeter, men ett nyligen upptäckt binärt par av planeter är ganska upptäckt. Deras upptäckt utmanar den nuvarande teorin om att planeter tros bildas av skivorna med gas och damm som omger nyfödda stjärnor.
Rollisten av exoplaneter har en extraordinär ny medlem. Med hjälp av ESO: s teleskoper har astronomer upptäckt en ungefär sju Jupiter-massa följeslagare till ett objekt som i sig är bara dubbelt så rejäl. Båda föremålen har massor som liknar de för extra sol-jätteplaneter, men de är inte i omloppsbana runt en stjärna - istället verkar de cirka varandra. Förekomsten av ett sådant dubbelsystem sätter starka begränsningar för bildningsteorier för fritt flytande planetmassobjekt.
Ray Jayawardhana från University of Toronto (Canada) och Valentin D. Ivanov från ESO rapporterar om upptäckten i den 3 augusti utgåvan av Science Express, den snabba publiceringstjänsten för tidskriften Science.
"Detta är ett verkligt anmärkningsvärt tvillingar - var och en har bara ungefär en procent massan av vår sol," sade Jayawardhana. "Dess existens är en överraskning, och dess ursprung och öde är lite av ett mysterium."
Ungefär hälften av alla solliknande stjärnor kommer parvis. Så gör ungefär en sjätte av bruna dvärgar, "misslyckade stjärnor" som har mindre än 75 Jupitermassor och inte kan upprätthålla kärnfusion i sina kärnor. Under de senaste fem åren har astronomer identifierat några dussin av ännu mindre fritt flytande planetmassaobjekt, eller planemos, i närliggande stjärnbildande regioner. Oph 162225-240515, eller Oph1622 i korthet, är den första planemoen som har visat sig vara en dubbel.
Forskarna upptäckte följeslagarkandidaten i en optisk bild som tagits med ESO: s 3,5 m New Technology Telescope i La Silla, Chile. De bestämde sig för att ta optiska spektra och infraröda bilder av paret med ESO: s 8,2 m Very Large Telescope för att se till att det är en riktig följeslagare, istället för en förgrunds- eller bakgrundsstjärna som råkar vara i samma siktlinje. Dessa uppföljningsobservationer bekräftade verkligen att båda föremålen är unga, på samma avstånd och mycket för coola för att vara stjärnor. Detta antyder att de två är fysiskt associerade.
Genom att jämföra med allmänt använda teoretiska modeller uppskattar Jayawardhana och Ivanov att följeslagaren är ungefär sju gånger Jupiters massa, medan det mer massiva objektet kommer in på cirka 14 gånger Jupiters massa. Det nyfödda paret, knappt en miljon år gammalt, separeras med ungefär sex gånger avståndet mellan solen och Pluto och ligger i Ophiuchus stjärnbildande område ungefär 400 ljusår bort.
Planeter tros bildas av skivor med gas och damm som omger stjärnor, bruna dvärgar och till och med några fritt flytande planetmassaobjekt (se ESO 19/06). Men "det är troligt att dessa planemo-tvillingar bildades tillsammans av ett kontraherande gasmoln som fragmenterade, som en miniatyr stellar binär," sade Jayawardhana. "Vi står emot frestelsen att kalla det en" dubbel planet "eftersom det här paret förmodligen inte bildade det sätt som planeterna i vårt solsystem gjorde," tillade Ivanov.
Oph1622B är bara den andra eller tredje direkt avbildade planetmassekameran som bekräftas spektroskopiskt (se ESO 23/04 [1]), och den första runt en primär som i sig är ett planetmassobjekt. Dessutom utgör dess existens en utmaning för ett populärt teoretiskt scenario, vilket antyder att bruna dvärgar och fritt flytande planetmassobjekt är embryon som matas ut från flera prototjärniga system. Eftersom de två föremålen i Oph1622 är så långt ifrån varandra och endast svagt bundna till varandra av allvar, skulle de inte ha överlevt en sådan kaotisk födelse.
”Nya upptäckter har avslöjat en fantastisk mångfald av världar där ute. Ändå står Oph1622-paret ut som ett av de mest spännande, om inte speciella, ”sa Jayawardhana.
”Nu är vi nyfiken på om sådana par är vanliga eller sällsynta. Svaret kunde kasta ljus på hur fritt flytande planetmassaobjekt bildas, ”tillade Ivanov.
Notera
[1]: En annan seriös kandidat är den lilla massan som följer GQ Lupi, en ung T-Tauri-stjärna (se ESO PR 09/05). Modeller leder till en massa för detta objekt mellan 1 och 42 Jupiter-massor.
Ursprungskälla: ESO News Release
