Månbildning upptäckt i skiva runt exoplanet

Med hjälp av teleskopet Atacama Large Millimetre/submillimeter Array (ALMA) har astronomer upptäckt en skiva med gas och stoft runt en exoplanet – en planet utanför vårt solsystem – för första gången. Observationerna ger information om hur planeter och deras månar bildas i unga stjärnsystem.

År 1992 upptäckte astronomerna Aleksander Wolszczan och Dale Frail de första exoplaneterna. Efter de snart trettio år som passerat sedan dess finns drygt 4 400 bekräftade identifierade exoplaneter och ytterligare nästan 8 000 kandidater registrerade hos NASA.

Det anses oundvikligt att det runt åtminstone ett antal av dessa planeter kretsar månar. Bara i vårt eget solsystem känner vi till drygt 200 månar och nya månar upptäcks kontinuerligt. Ännu har forskningen inte kunnat bekräfta förekomsten av exomånar men här i veckan kom en nyhet som är minst lika spännande – riktiga bilder på en månbildande skiva runt en exoplanet.

Exoplaneten som det handlar om är PDS 70c, en av två identifierade gasjättar kretsande runt stjärnan PDS 70, som befinner sig ungefär 370 ljusår från jorden. Redan tidigare har astronomer sett indikationer på att det bildas månar i en skiva runt planeten men haft problem med att urskilja skivan från dess omgivning.

På bilden syns stjärnan PDS 70 i mitten, omringad av den cirkumstellära skivan med gas och stoft som bidrar med material till planeter och naturliga satelliter i solsystemet. Den starkt lysande pricken till höger är planeten PDS 70c och den cirkumplanetära skivan syns som ett svagare sken runt om planeten. 

Astronomen Myriam Benisty ledde teamet som gjorde upptäckten.

– Vårt arbete visar tydligt upptäckten av en skiva där satelliter kan bildas. Våra ALMA-observationer erhölls med en så enastående upplösning att vi tydligt kunde identifiera att skivan hör till planeten och vi kan också begränsa dess storlek för första gången, säger hon till ESO (European Southern Observatory).

Upptäckten ger bättre förståelse kring hur både månar och planeter bildas. Stjärnan PDS 70 har redan tidigare varit av stort intresse eftersom den är så pass ung. De två planeterna är också hittills de enda av de upptäckta exoplaneterna som fortfarande bildas.

Bilden togs med teleskopet ALMA, beläget i Atacamaöknen i Chile, högt uppe på en platå. Teleskopet fångar upp ljus med våglängder runt en millimeter, mellan infrarött ljus och radiostrålning. Ljus med de här våglängderna kommer från väldiga kalla moln i den interstellära rymden, med temperaturer bara något tiotal grader över den absoluta nollpunkten, eller från några av de yngsta och mest avlägsna platserna i universum. Med ALMA kan man därför detektera strålningen från molekyler i planetbildande områden, trots att de är kalla jämfört med den ljusstarka stjärnan i mitten av systemet.

ESO (European Southern Observatory) ingår i ett samarbete med ALMA och har illustrerat PDS 70 och den nya bilden i en video. Videon inleds med en vidvinkelvy över stjärnbilden Kentauren och zoomar sedan in mot stjärnan PDS 70. Avslutningsvis visas den spektakulära nya bilden tagen med ALMA-teleskopet, där den månbildande skivan är synlig kring planeten PDS 70c.