En planetbildande skiva som rivs isär, ligger i flera plan med olika vinklar sinsemellan har för första gången observerats runt trippelstjärnan GW Orionis. Detta presenteras i en helt ny studie i tidskriften Science. I planetsystem såsom solsystemet ligger planeter i omloppsbanor i ett gemensamt plan. Men ett system som GW Orionis kan ge upphov till planetsystem där omloppsbanor har stora vinklar mot varandra. Observationerna är första av sitt slag och ger en inblick i hur annorlunda och exotiska planetsystem kommer till.
Det uppskattas att runt hälften av alla stjärnor i själva verket består av multipla stjärnor som till exempel dubbel- eller trippelstjärnor. Ett välkänt exempel är Sirius som syns från norra halvklotet och är stjärnhimlens ljusstarkaste stjärna. Sirius består av två stycken stjärnor, Sirius A som är en blå jättestjärna och Sirius B som är en vit dvärgstjärna i omloppsbana runt Sirius A.
I populärkultur har planeter runt multipla stjärnor förekommit länge. Mest känd är nog Tatooine från Stjärnornas krig. Att planeter finns på riktigt runt multipla stjärnor är däremot en relativ ny upptäckt. Till exempel upptäcktes det 2016 att Proxima Centauri, den närmsta grannstjärnan utanför solsystemet, huserar en planet. Proxima Centauri är i sin tur den tredje och minsta stjärnan i trippelstjärnsystemet Alfa Centauri.
Planeter bildas inom skivor av stoft och gas runt unga nybildade stjärnor. I den nypublicerade studien i Science presenteras observationer av den unga trippelstjärnan GW Orionis och att den har planetbildande stoftskivor i flera lutande plan. Studien är gjord av ett internationellt forskarlag lett av Stefan Kraus, professor i astrofysik från Exeters universitet i Storbritannien. ESO har sammanfattat den i ett pressmeddelande.
GW Orionis är en trippelstjärna i Orions stjärnbild, nästan 1300 ljusår från solen och jorden, och består av de tre unga stjärnorna GW Orionis A, B och C. Unga innebär att de är mellan 0,3 och 1,3 miljoner år gamla, jämfört med solen som är nästan fem miljarder år gammal. Stjärnorna GW Orionis A och B har en rätt liten omloppsbana runt varandra där ett varv tar 240 dagar medans GW Orionis C ligger i en större omloppsbana runt båda de andra stjärnorna och gör ett varv på nästan 12 år runt dem.
Med jätteteleskopen VLT och ALMA i Chile har forskarlaget observerat GW Orionis i både synligt ljus och i millimetervågor. Kombinationen av teleskop gör att de kan se både hur stoftskivorna är upplysta av de tre stjärnorna och ljus från stoftskivorna själva i form av värmestrålning. De har också observerat stjärnornas rörelser under 11 år med VLT.
– Vi fann att de tre stjärnorna inte kretsar kring varandra i samma plan, deras banor lutar mot varandra och mot stoftskivans komponenter, säger Allison Young i ESO:s pressmeddelande. Allison Young är från Exeters och Leicesters universitet och är medlem i forskarlaget.
Med VLT kunde forskarlaget urskilja skuggor och upplysta partier i stoftskivorna, och jämföra med var stoftet finns i bilderna från ALMA. De kunde också simulera systemet med hjälp av deras noggranna mätningar av stjärnornas rörelser. Observationerna och simuleringarna i samklang gjorde det möjligt för dem att bygga upp en tredimensionell modell av systemet som animeras i en video här.
– Våra bilder avslöjar ett extremt ovanligt system där stoftskivan inte är platt utan förvriden, dessutom med en snedställd ring som har slitit sig loss från den övriga skivan, säger Stefan Kraus i ESO:s pressmeddelande.
I GW Orionis har den planetbildande skivan omformats av stjärnornas gravitation så att den kommer bilda planeter med omloppsbanor i olika vinklar mot varandra. Att det kommer bildas planeter är troligt då mätningar på stoftet tyder på att det finns material nog för flera planeter. Bara i en inre stoftring finns material som motsvarar 30 stycken jordar.
– Vi tror att många planeter i banor med stora banlutningar kommer att upptäckas i framtiden, till exempel med ELT, säger Alexander Kreplin i ESO:s pressmeddelande.
Alexander Kreplin är från Exeters universitet och är medlem i forskarlaget. Han syftar på det kommande jätteteleskopet ELT som beräknas vara i drift 2025. Då lär det komma fler upptäckter av exotiska planetsystem runt andra stjärnor och denna studie är en första av detta slag.
