På trods af at planetariske ringe er ekstremt almindelige i solsystemet, har de vist sig at være meget vanskelige at opdage i verdener, der kredser om andre stjerner. Undersøgelser af ringsystemer omkring yngre, fjerne planeter kunne hjælpe med at afklare, hvordan de gigantiske planeter i vores næsten 5 milliarder solsystemer så ud i de første par millioner år.
I mere end tyve års søgning har forskere kun en gang formået at finde en exoplanet med ringe, det viste sig at være super-Saturn J1407 B, der kredser om sin stjerne i en 10-årig bane. De næste observationer af J1407 B er kun mulige i begyndelsen af 2020'erne. Men nu er der måske fundet en anden ringet gigant, halvt skjult i en skive af gas og støv, der omgiver den unge stjerne.
Hvordan det hele begyndte
For flere år siden opdagede en kandidatstuderende fra University of Warwick (England) Hugh Osborne et usædvanligt træk i den mørke tåge omkring stjernen PDS 110. I næsten to år lå data om det mystiske objekt på hans skrivebord. Senere fik en anden astronom, der observerede den samme stjerne med et andet instrument, lignende data.”I det øjeblik blev det klart, at det var meget mere interessant, end jeg oprindeligt troede,” siger Hugh Osborne.
Observationerne, adskilt af mere end 800 dage, var næsten identiske. Begge viste en mærkelig 25-dages mørkning af stjernen - for længe til at tilskrives en planetskygge, der passerede gennem PDS 110-disken. Osborne og hans kolleger konkluderede, at det usædvanlige signal kunne være et ringsystem omkring en tidligere usynlig ledsager, der bevægede sig gennem disken, der blev tilbage efter stjernens dannelse. gas og støv. Disse ringe strækker sig omkring 50 millioner kilometer (næsten 200 gange bredere end Saturns ringe, som er omkring 280.000 kilometer). Et sådant stort ringsystem kunne ifølge Osbornes skøn kun holdes af et massivt centralt objekt - en potentiel kæmpe planet større end Jupiter. Alternativt kan den usynlige ledsager være en brun dværg.
Kontrolskud
Salgsfremmende video:
Banen på den ringede planet antyder følgende observationer i september 2017. Selv et mellemstort teleskop skulle være i stand til at opdage den dybe skygge af ringene, der er oplyst af stjernen, så amatørastronomer kan observere og studere systemet. Det tredje sæt observationer skulle give forskere data, der vil bekræfte eller afkræfte ringens eksistens.”En gang er ikke nok til at overbevise nogen. Selv to observationer er muligvis ikke relateret. Men tre identiske tal er sandsynligvis ikke statistisk tilfældige,”sagde Joel Kastner, en astronom ved Rochester Institute of Technology.
I modsætning til Saturns ringe, der er i næsten samme plan som planetens bane, er de formodede ringe omkring ledsageren PDS 110 vippet vinkelret som Uranus og stikker ud over den cirkelformede skive. Osborne siger, at en sådan forvrængning kan være resultatet af interaktion med en anden, usynlig planet.
Ikke så simpelt
Imidlertid er ikke alle astronomer overbeviste om, at det er ringene. Mens de er enige om den sandsynlige tilstedeværelse af materiale, der omgiver exoplaneten, er de usikre på ringsystemets stabilitet. Når verden krydser en stjerneskive to gange i hver omdrejning, skal materialet omkring stjernen trække eventuelle ringe af gas og støv ud omkring planeten og forvrænge dem.”Det vil sandsynligvis være en sky af snavs i stedet for ringe, der ikke ligner strukturen omkring Saturn,” siger astronom Jeffroy Lesour fra Institut for Planetologi og Astrofysik i Grenoble (Frankrig).
Det er også muligt, at de opnåede data ikke har noget at gøre med planeten, men relaterer sig til en eller flere affaldsklynger, der falder tilbage i den cirkelformede disk. Sådanne diske har en tendens til at blive fyldt med turbulente strømme, der skubber materiale ud af disken, kun for at trække det ind igen. Affald, der smides ud på denne måde, kan holde sammen i størrelser, der er i overensstemmelse med observation. Derefter kunne en særlig langvarig gruppe eller to uafhængige grupper, der skete tilfældigt på det rigtige tidspunkt, forklare den observerede gentagelse.
Selvom sådanne scenarier er mulige, vil de sandsynligvis ikke producere to uafhængige, men alligevel identiske signaler over et så stort tidsinterval. Ringene ville blive holdt tyngdekraften på plads af planeten, og frie klynger ville være løst koblet og udsat for en ændring i kredsløb. Det er svært at se, hvordan de kunne have haft den samme form på samme tid efter 800 dage.
Detaljerede observationer fra september skal hjælpe med at skelne ringe fra kampesten og endda vise strukturer og huller i dem. Hvis ringene bekræftes, vil det være fantastisk!
De første par millioner år efter deres dannelse kan Saturn og Jupiter have haft store ringe, der på en eller anden måde adskiltes, fusionerede til måner eller faldt på planeter. Observation af ringede verdener omkring unge stjerner vil hjælpe forskere til bedre at forstå, hvad der muligvis er sket i det tidlige solsystem.
Roman Zakharov