Forskare i Storbritannien har upptäckt en exoplanet i ett system med två bruna dvärgstjärnor, vars omloppsbana är på tvären runt de två stjärnorna. Teoretiskt är det känt att sådana omloppsbanor är stabila. I praktiken verkar de dock vara oerhört ovanliga och detta är första gången en exoplanet med sådan omloppsbana upptäcks.
Planetsystem är vanligtvis ganska ”platta”. Det vill säga alla planeter och eventuella extra stjärnor i ett planetsystem har omloppsbanor som ligger ungefär i ett plan. På svenska får detta plan det lustiga namnet ”planetplanet”, men i solsystemet kallas det också ekliptikan. Vanligtvis delar himlakropparna i ett planetsystem rotationsriktning – i solsystemet går solen vanligtvis upp i öster oberoende vilken himlakropp man står på, med några undantag såsom Venus där solen går upp i väster. Kometers omloppsbanor har alla möjliga vinklar mot planeternas banor eftersom deras ursprung antagligen är från de absolut yttersta delarna av solsystemet.
Tillplattningen av planetsystem har sitt ursprung i att de bildas i en protoplanetarisk skiva. Gas och stoft som samlas runt den stjärna som håller på att bildas är från början fördelat ungefär sfäriskt, men på grund av gemensam rotation, mekaniska konserveringslagar och polära utflöden från protostjärnan i mitten bildas en skiva av gas och stoft. I skivan bildas då planeter, månar och diverse annat mindre.
Exoplaneten i fråga har katalognamnet 2M1510 (AB)b och upptäcktes av en slump (presenterat i pressmeddelande och publikation i tidskriften Science). De två bruna dvärgstjärnorna heter i sin tur 2M1510 A och 2M1510 B. Forskargruppen – som leds av Thomas Baycroft vid School of Physics and Astronomy på Birminghams universitet – jobbade egentligen med att mäta omloppsbanorna hos de bruna dvärgstjärnorna med hjälp av Very Large Telescope i Chile. Bruna dvärgar är i sig ett slags mellanting mellan planet och stjärna som är för små och lätta för att ha energiproduktion via vätefusion i sin kärna. Energin de utstrålar är från en kombination av restvärme från när de bildades och deuteriumfusion. Planeten hittades genom att forskarlaget upptäckte en störning i dvärgparets rörelser. Dvärgparet verkade uppleva dragningskraften från en tredje part, och vidare studier visade att enda sättet att få till störningen var om där fanns en planet på en polär bana runt båda stjärnor.
Exoplaneter i binära system har hittats förut. En planet med en bana runt endast den större huvudstjärnan i systemet kallas för cirkumprimär. En planet runt den lättare kompanjonstjärnan kallas för cirkumsekundär. Är en planets omloppsbana däremot runt båda stjärnor samtidigt kallas den för cirkumbinär. Ett vanligt exempel på en cirkumbinär planet från populärkultur brukar vara ökenplaneten Tatooine i Star Wars, men idag känner man till 17 stycken riktiga cirkumbinära exoplanter. De tidigare 16 kända cirkumbinära exoplaneterna har omloppsbana i ungefär samma plan som stjärnorna de kretsar kring. Teoretiska beräkningar har länge visat att om omloppsbanan bara är runt en av stjärnorna så måste den ligga relativt plant med stjärnornas bana, men är omloppsbanan cirkumbinär måste den vara mycket stor och kan alltså gå på tvären runt stjärnorna utan problem (ett exempel är en studie från 1997 om grannsolsystemet Alfa Centauri).
Studien i sig går inte in på detaljer kring planetsystemets historia, utan nöjer sig med att presentera mätningarna och bevis för att där finns en cirkumbinär exoplanet på polär bana i systemet. Forskarlaget påpekar att fler observationer behövs för att bekräfta exoplanetens existens, samt bestämma stjärnornas och exoplanetens omloppsbanor. Varför det är intressant att studera ett sådant system har att göra med att planetsystems utseende är direkt relaterade till hur de bildas, men också till vad som kan ha hänt senare under systemets liv. Det kan handla om kollisioner eller uppfångade interstellära objekt. Detta är första gången en exoplanet med en så spännande omloppsbana blivit upptäckt, så det är okända marker man utforskar.
Omslagsbild: Konstnärlig schematisk illustration över hur exoplaneten 2M1510 (AB)b går runt det binära paret 2M1510 AB. Bild: ESO/L. Calçada
