Ända sedan den första observationen av exoplaneter kring en pulsar gjordes 1992 har planetbildning kring denna extrema typ av stjärnor utgjort ett stort mysterium för astronomer. Nu tror sig två brittiska forskare vara svaret på spåren.
Den första observationen av exoplaneter — planeter som tyvärr inte fick Mumin-namn — gjordes år 1992 av astronomerna Aleksander Wolszczan och Dale Frail. Upptäckten förvånade många forskare eftersom planeterna hittades i omloppsbana kring pulsaren Lich i stjärnbilden Jungfrun. Många förväntade sig att exoplaneter enbart skulle finnas kring huvudseriestjärnor, och det skulle senare visa sig att pulsarplaneter är mycket ovanliga. Pulsarer är en typ av snabbt roterande neutronstjärnor vilka sänder ut elektromagnetiska strålknippen från polerna, vilka i sin tur kan observeras på jorden som radiopulser. Gravitationen från eventuella planeter stör intervallet på de mottagna pulserna, vilket avslöjar deras existens för astronomerna.
Neutronstjärnor är resterna efter supernovor, och hur planeter skulle kunna bildas runt dessa efter en sådan massiv explosion har länge varit en stor gåta. Alla tidigare planeter borde förintas av supernovan, så för att nya planeter skall kunna bildas måste neutronstjärnan samla in nytt stoft.
Att observera en sådan process utgör en stor utmaning, och ingen har lyckats med detta under de 25 år som har passerat sedan de första exoplaneterna upptäcktes. Men nu tror sig de två brittiska astronomerna Jane Greaves och Wayne Holland ha lyckats med bedriften, skriver Royal Astronomical Society. Resultaten publicerades i en färsk studie i Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
De har observerat pulsaren Geminga som med extremt hög hastighet rör sig genom det galaktiska planet, 800 ljusår från jorden. Runt omkring pulsaren verkar det finnas stoft, och resultaten tyder på att detta har fångats in under passagen genom det omkringliggande interstellära mediet. Geminga färdas med en hastighet långt över ljudets hastighet i detta medium, och interaktionen resulterar i en chockvåg som framträder i observationerna. Forskarnas hypotes är att stoftet samlas upp där, och sedan driver in mot stjärnan genom den omkringliggande nebulosan. Observationerna har inte varit helt enkla att genomföra, berättar Jane Greaves för oss.
— Den största utmaningen är att detektera kallt material som bara utgör några få jordmassor, och det på såpass stora astronomiska avstånd.
Arbetet genomfördes vid James Clerk Maxwell-teleskopet på Hawaii. De ursprungliga observationerna gjordes med kameran SCUBA på submillimetervåglängder, och resultaten därifrån visade att bättre utrustning krävdes. Uppföljaren SCUBA-2 gav möjlighet att avgöra huruvida resultaten endast berodde på störningar eller ej. Nu har de kombinerat dataseten, och allting pekar på att så inte är fallet.
— Det finns andra grupper som har sökt efter kallt stoft runt liknande stjärnor men vi är de första som har lyckats detektera något sådant, säger Jane Greaves.
Nästa steg är att studera Geminga med teleskopet Atacama Large Millimetre Array (ALMA) för att nå ännu högre upplösning. Om misstankarna visar sig stämma så borde de då se stoftet i omloppsbana runt pulsaren i form av en skiva, och gåtan kring planetbildning i denna typ av exotiska miljöer skulle då vara ett stort steg närmare sin lösning.
— Vi hoppas att vi kan hitta liknande system genom att söka bland objekt som har svept genom det galaktiska planet, men för tillfället fokuserar vi helt på observationer med ALMA, avslutar Jane Greaves.
