Stjärnor som är varmare än solen verkar ha underskott på vissa slags planeter, jämfört med solliknande stjärnor. Två astronomer i Kalifornien har gått igenom fem års observationer som rymdteleskopet Tess gjort av drygt 20 000 sådana heta stjärnor. De fann 0 (noll) mindre planeter med omloppstider under 10 dygn. Detta tyder på att de heta stjärnorna kan vara sämre på att bilda planeter, eller på att behålla dem.
Ungefär 6000 exoplaneter, planeter utanför vårt solsystem, har upptäckts och bekräftats under de senaste decennierna. Webbplatsen exoplanet.eu håller räkningen. Många av dessa planeter ligger i snäva banor runt sina stjärnor. Det beror på sådana planeter är lättast att hitta med metoder som ofta används för att söka efter exoplaneter. En sådan metod är passagemetoden, där man letar efter planeter genom att se om de regelbundet skymmer ljuset från sin stjärna.
Förutom tekniska begränsningar styr även den mänskliga nyfikenheten och smaken. Att över 2000 exoplaneter hittats i bana runt solliknande stjärnor är ingen tillfällighet. Önskan att hitta jordliknande planeter i bana runt solliknande stjärnor har helt enkelt styrt sökandet.
Upptäckter av enskilda exoplaneter väcker fascination och får ibland extra uppmärksamhet. Planeten 2M1510 (AB)b, i sin sällsynta bana runt en dubbelstjärna, är ett färskt exempel. Något som inte alltid får samma uppmärksamhet är vår förmåga att uppfatta mönster i planeternas egenskaper. Vilka storlekar och massor är vanliga? Runt vilka stjärnor, och i vilka banor, kretsar planeterna? Med kunskap om tusentals exoplaneter kan vi numera skönja en del av dessa stora drag.
Heta men ointressanta?
För att uppfatta mönster i förekomsten av exoplaneter kan det vara lika intressant att inte hitta planeter, som att hitta dem. Rymdteleskopet Kepler användes 2009 till 2018 för att, med passagemetoden, leta efter jordliknande planeter. Projektet Kepler lade stor vikt vid sökande runt solliknande stjärnor. Dessa har temperaturer runt 6 000 grader Celsius. Hetare stjärnor, med temperaturer på över 7 200 grader Celsius fick långt mindre uppmärksamhet. Hela detta inlägg gäller stjärnor på det som kallas ”huvudserien”, alltså inga jätte- och superjättestjärnor.
När vi letar efter jordliknande planeter i bana runt solliknande stjärnor finns (mer eller mindre uttalat) en förhoppning att hitta utomjordiskt liv. En solliknande stjärna kan leva i ca 10 miljarder år. På en planet i bana runt en sådan stjärna finns det alltså gott om tid för liv att uppstå och frodas.
En hetare stjärna, med två gånger solens massa och med temperatur på över 7500 grader Celsius, förbrukar sitt bränsle snabbare och lever i ”bara” ca 2 miljarder år. Dessa hetare stjärnor är blåare än solen och strålar kraftigt i ultraviolett, som är skadligt för liv som vi känner det. Detta gör planeter vid heta stjärnor mindre intressanta som livsmiljöer.
Planeter i bana runt denna heta typ av stjärnor har hittills ägnats en något förströdd uppmärksamhet. Därmed har vi haft dålig kunskap om förekomsten av planeter i bana runt dem. Två astronomer i Kalifornien, nybakade doktorn Steven Giacalone och hans tidigare handledare Courtney D. Dressing, har tagit itu med problemet. De presenterar sina resultat i en ny vetenskaplig artikel i The Astronomical Journal.
Fem år med rymdteleskopet Tess
Rymdteleskopet Tess (Transiting Exoplanet Survey Satellite) sköts 2018 upp från USA, kretsar runt jorden och är fortfarande aktivt. En uppsättning teleskop med stora synfält sitter på Tess, som sveper över hela himlavalvet och tar bilder som gör det möjligt att mäta många stjärnors ljusstyrka mycket noggrant. Dessa mätningar gör det möjligt att hitta de små förmörkelser som en passerande planet orsakar. Hittills har arbetet med Tess lett till över 600 bekräftade upptäckter av exoplaneter.
Det breda observationsprogrammet för Tess gör teleskopets planetfynd intressanta även då man vill studera planeter vid andra stjärntyper än de solliknande. Bland de stjärnor som Tess observerat valde Giacalone och Dressing ut drygt 20 000 heta stjärnor, med temperaturer från ca 7 200 till 9 700 grader Celsius. Dessa stjärnor är ungefär dubbelt så stora som solen och har massor på ungefär dubbla solmassan. Bland dessa observationer, gjorda under Tess första fem verksamma år, satte Giacalone och Dressing igång att leta planeter.
Tjugotusen heta stjärnor, noll planeter
Sökningen begränsades till planeter med omloppstid på under 10 dygn. Oftare än så måste alltså en tydlig dämpning av stjärnljuset ske, för att en möjlig planet ska antas kretsa runt stjärnan. En första genomgång gav 299 planetkandidater för urvalet av heta stjärnor.
En serie manuella och automatiserade detaljgranskningar gjordes sedan, för att bland annat utesluta förmörkelsevariabler. Det är en typ av dubbelstjärna, där stjärnor skymmer varandra på ett sätt som ibland kan förväxlas med hur en planet skymmer sin stjärna. Giacalones och Dressings noggranna genomgång lämnade till sist 0 (noll) tillförlitliga planetfynd i bana runt de drygt 20 000 heta stjärnorna. Detta med begränsning till omloppstider under 10 dygn och diametrar på mellan 1 och 8 gånger jordens.
Hetare stjärnor, färre planeter
Flera studier har tidigare undersökt förekomsten av planeter med omloppstider på under 10 dygn i banor runt solliknande stjärnor. Dessa tidigare studier har riktat in sig på planeter i samma storleksintervall som Giacalone och Dressing. Dessa kan delas in i planeter mindre än Saturnus (diameter 4 till 8 jorddiametrar), mindre än Neptunus (2 till 4 jorddiametrar) och så kallade superjordar (1 till 2 jorddiametrar).
Den jämförelse som Giacalone och Dressing gör med tidigare undersökningar tyder på att stjärnor har allt färre planeter med korta omloppstider, ju hetare stjärnan är. I synnerhet verkar detta gälla planeter mindre än Saturnus och mindre än Neptunus. För superjordarnas del är trenden inte lika tydlig.
Den nya studiens resultat antyder alltså att mindre planeter inte kan överleva i, bildas i, eller förflytta sig till snäva banor runt heta stjärnor. Andra studier från det senaste decenniet har antytt detta, men då den nya studien bygger på mer omfattande data från ett enda teleskop (Tess) är den mer sammanhängande och lättare att tolka.
Giacalone och Dressing diskuterar flera möjliga förklaringar till varför det är så. En möjlig orsak har med de hetare stjärnornas temperatur att göra. När dessa stjärnor är nybildade strålar de kraftigare än vad en ung, sollik stjärna gör. Det innebär att stoftet runt den unga stjärnan sublimerar (går direkt från fast form till gas) ut till större avstånd än runt en sollik stjärna. Därmed kan planetbildning nära den heta stjärnan hindras.
Den nya artikeln av Giacalone och Dressing vidgar vår kunskap om planeters tillkomst och historia. Frågan om de heta stjärnorna i studien är sämre på att bilda planeter, eller på att behålla dem, är dock långt ifrån utredd. Det europeiska rymdteleskopet Plato (PLAnetary Transits and Oscillations) kommer att leta exoplaneter med samma slags teknik som Tess. En skillnad blir att Plato kommer att kunna leta efter planeter med längre omloppstid. Rymdstyrelsen rapporterar att Plato, med svensk medverkan, nu byggs klart i Tyskland och att uppskjutning planeras 2026.
 små planeter med omloppstider under 10 dygn. Detta tyder på att de heta stjärnorna kan vara sämre på att bilda planeter, eller på att behålla dem.){kind=link}
