Aarhus University Seal / Aarhus Universitets segl
Institut for Fysik og Astronomi Medarbejdere Offentligheden / Pressen Studerende

Masser af exoplaneters baner er "væltede"

Unge astronomistuderende på Aarhus Universitet er med fremme i forskningens forreste række

En jupiterlignende exoplanet kredser vinkelret på dens stjernes omdrejning, så planeten skiftevis passerer over stjernens nordpol og sydpol. Illustration: MM.
En jupiterlignende exoplanet kredser vinkelret på dens stjernes omdrejning, så planeten skiftevis passerer over stjernens nordpol og sydpol. Illustration: MM.

I Solsystemet kredser alle planeterne pænt og artigt den samme vej rundt om Solen, og deres baner ligger velopdragent i nogenlunde samme plan som Solens ækvator. Sådan er det bare ikke ude i exoplaneternes verden. Her har en del exoplaneter baner, som hælder kraftigt i forhold til den retning deres stjerne roterer, og nogen af exoplaneterne kredser endda vinkelret på stjernen.

Marcus Marcussen forsvarede sin kandidatafhandling på Aarhus Universitet onsdag den 30. juni 2021, og han er samtidig en af hovedforfatterne til en artikel, som nu er offentliggjort i det ansete tidsskrift Astrophysical Journal Letters. Artiklen er i høj grad baseret på Marcus' kandidatarbejde om de væltede planetbaner, og det er et fint eksempel på, at også de yngste studerende er stærkt involverede i astronomisk frontlinieforskning.

Marcus og hans kolleger fra Aarhus Universitets Stellar Astrophysics Centre og fra universiteterne i Princeton og Pennsylvania, USA har undersøgt banerne for 57 exoplaneter, hvis baner skejer ud. Det ser ud til, at exoplaneterne foretrækker enten at kredse pænt og ordentligt som vi kender det fra vores eget Solsystem, eller også går de all-in og kredser næsten vinkelret på de almindelige - der er ikke ret mange exoplaneter, som kredser "bare lidt" på skrå - og det har hidtil været noget af en gåde i astrofysikken.

For at løse gåden forsøgte forskerholdet uden held at finde fælles træk ved stjernerne eller ved de uregerlige exoplaneter. Med statistiske metoder sikrede de sig også, at der ikke var tale om blot en tilfældighed i udvalget af stjerner.

Gåden er endnu ikke løst, men i artiklen foreslår astronomerne fire forskellige veje, som kan føre til, at en planet ender i en vinkelret bane. Der kan være strømninger i stjernens overfladegasser, som "vrider" planetbanen ud af facon, exoplaneter i meget aflange baner omkring fladtrykte stjerner kan mærke et vrid, andre planeter i stjernesystemet kan gribe forstyrrende ind med deres tidevandskræfter eller magnetfelter kan tidligt i planetsystemets historie dreje den skive af gasser og støv, som planeterne dannes af. Der er blot ikke nogen af de nævnte muligheder, som passer særligt godt med det observerede, så astronomernes jagt på en forklaring fortsætter.

Titlen på artiklen i Astrophysical Journal Letters er, med lidt af et bogstavrim "A Preponderance of Perpendicular Planets", og artiklen kan findes her.

Artiklens hovedforfatter er Simon Albrecht, SAC albrecht@phys.au.dk

Marcus Marcussen marcuslmarcussen@gmail.com

 

Artiklen har fået særlig omtale fra American Astronomical Society på flere sociale medier og en Highlight-artikel her.

I forbindelse med Marcus kandidatforsvar har han produceret en række informative og korte videoer, som kan hentes på de følgende links til YouTube:

PUNKTERINDHOLD OG FORMÅL
StudietypeTeoretisk studie baseret på satellitobservationer.
Eksterne samarbejdspartnere og ekstern finansieringWe thank R. Rubenzahl for providing posterior samples for ? and ? based on his group’s analysis of WASP-107. J.N.W. thanks Kassandra Anderson and Scott Tremaine for interesting discussions. Funding for the Stellar Astrophysics Centre is provided by The Danish National Research Foundation (grant agreement No. DNRF106). Work by J.N.W. was partly supported by the Heising-Simons Foundation. R.I.D. is supported in part by NASA XRP NNX16AB50G. This paper includes data collected by the TESS mission, which was funded by the NASA Science Mission directorate. This research has made use of the NASA Exoplanet Archive, which is operated by the California Institute of Technology, under contract with the National Aeronautics and Space Administration under the Exoplanet Exploration Program.
InteressekonfliktDer er ikke i artiklen nævnt interessekonflikter.