Trots det faktum att planetringar är extremt vanliga i solsystemet har de visat sig vara mycket svåra att upptäcka i världar som kretsar kring andra stjärnor. Studier av ringsystem kring yngre, avlägsna planeter kan hjälpa till att klargöra hur de gigantiska planeterna i vårt nästan 5 miljarder solsystem såg ut under de första miljoner åren.
Under mer än tjugo års sökning har forskare bara lyckats hitta en exoplanet med ringar en gång; det visade sig vara super-Saturn J1407 B, som kretsar kring sin stjärna i en 10-årig omloppsbana. Nästa observationer av J1407 B är möjliga först i början av 2020-talet. Men nu, kanske en andra ringad jätte har hittats, halv dold i skivan av gas och damm som omger den unga stjärnan.
Hur allt började
För flera år sedan upptäckte en doktorand från University of Warwick (England) Hugh Osborne ett ovanligt inslag i den mörka disen runt stjärnan PDS 110. I nästan två år låg information om det mystiska föremålet på hans skrivbord. Senare fick en annan astronom, som observerade samma stjärna med ett annat instrument, liknande data. "I det ögonblicket blev det klart att det var mycket mer intressant än vad jag ursprungligen trodde", säger Hugh Osborne.
Observationerna, separerade med mer än 800 dagar, var nästan identiska. Båda visade en konstig 25-dagars förmörkelse av stjärnan - för länge för att tillskrivas en planetskugga som passerar genom PDS 110-skivan. Osborne och hans kollegor drog slutsatsen att den ovanliga signalen kan vara ett ringsystem runt en tidigare osynlig följeslagare som rör sig genom disken som förblev efter stjärnans bildning. gas och damm. Dessa ringar sträcker sig cirka 50 miljoner kilometer (nästan 200 gånger bredare än Saturnus ringar, som är cirka 280 000 kilometer). Enligt Osbornes uppskattningar kunde ett sådant stort ringsystem bara innehas av ett massivt centralt objekt - en potentiell jätteplanet större än Jupiter. Alternativt kan den osynliga följeslagaren vara en brun dvärg.
Kontrollskott
Kampanjvideo:
Banan på den ringade planeten föreslår följande observationer i september 2017. Även ett medelstort teleskop borde kunna upptäcka den djupa skuggan av ringarna som lyser upp av stjärnan, så att amatörastronomer kan observera och studera systemet. Den tredje uppsättningen observationer bör ge forskare data som kommer att bekräfta eller motbevisa ringarnas existens.”En gång räcker inte för att övertyga någon. Även två observationer kanske inte är relaterade. Men tre identiska siffror är osannolikt statistiskt slumpmässiga, säger Joel Kastner, astronom vid Rochester Institute of Technology.
Till skillnad från Saturnus ringar, som ligger i nästan samma plan som planetens bana, lutas de påstådda ringarna kring följeslagaren PDS 110 vinkelrätt som Uranus och sticker ut ovanför den cirkelformade skivan. Osborne säger att en sådan snedvridning kan vara resultatet av interaktion med en annan, osynlig planet.
Inte så enkelt
Men inte alla astronomer är övertygade om att det är ringarna. Medan de är överens om den troliga förekomsten av material som omger exoplaneten är de osäkra på ringsystemets stabilitet. När världen passerar en stjärnskiva två gånger i varje varv, måste materialet som omger stjärnan dra ut eventuella ringar av gas och damm runt planeten och förvränga dem. "Det kommer sannolikt att vara ett moln av skräp istället för ringar, som inte liknar strukturen runt Saturnus", säger astronom Jeffroy Lesour från Institutet för planetologi och astrofysik i Grenoble (Frankrike).
Det är också möjligt att de erhållna uppgifterna inte har något att göra med planeten, utan relaterar till en eller flera skräpkluster som faller tillbaka i den cirkelformade skivan. Sådana skivor tenderar att fyllas med turbulenta strömmar som matar ut material från skivan, bara för att dra tillbaka det. Skräp som kastas ut på detta sätt kan hålla ihop i bitar av storlek som överensstämmer med observationer. Då kunde en särskilt långlivad grupp, eller två oberoende grupper som hände av en slump vid rätt tidpunkt, förklara den observerade upprepningen.
Även om sådana scenarier är möjliga, är det osannolikt att de producerar två oberoende men identiska signaler under ett så stort tidsintervall. Ringarna skulle hållas på plats av planeten och fria kluster skulle vara löst kopplade och föremål för en förändring i omloppsbanan. Det är svårt att se hur de kunde ha haft samma form samtidigt efter 800 dagar.
Detaljerade septemberobservationer bör hjälpa till att skilja ringar från stenblock och till och med visa strukturer och luckor i dem. Om ringarna bekräftas blir det fantastiskt!
De första miljoner åren efter bildandet kan Saturnus och Jupiter ha haft enorma ringar som på något sätt skilde sig, smälte samman till månar eller föll på planeter. Att observera ringvärldar runt unga stjärnor hjälper forskare att bättre förstå vad som kan ha hänt i det tidiga solsystemet.
Roman Zakharov