Tilbage i 2007 observerede astronomer en række usædvanlige formørkelser fra en stjerne 420 lysår fra Jorden. I 2012 begrundede et team fra Japan og Holland, at dette fænomen skyldtes tilstedeværelsen af en stor eksoplanet - betegnet J1407b - med et massivt ringsystem, der kredsede om stjernen. Siden da er der gjort flere overraskende fund.
F.eks. Konkluderede det samme hold i 2015, at ringsystemet er hundrede gange større og tungere end Saturns (og kan være lignende skulptureret af eksempler). Og i deres seneste undersøgelse har de vist, at disse gigantiske ringe kan vare i over 100.000 år, under forudsætning af at de har en sjælden og usædvanlig bane rundt om deres planet.
I deres tidligere arbejde bestemte Rieder og Kenworth, at ringsystemet omkring J1407b bestod af omkring 37 ringe, der strækker sig til en afstand på 0,6 AU (90 millioner km) fra planeten. De estimerede også, at disse ringe er 100 gange så massive som vores måne - 7342 billioner billion metriske tons. Hvad mere er, mens J1407b's eksistens endnu ikke er bekræftet, var de i stand til at udelukke muligheden for, at den har en cirkulær bane rundt om stjernen.
Som et resultat var der tvivl om, at et sådant ringsystem kunne eksistere. I betragtning af det faktum, at planeten periodisk kommer tættere på sin stjerne, ville ringsystemet opleve gravitationsforstyrrelser. Derfor satte Steven Rieder (fra RIKEN-instituttet i Japan) og Matthew Kenworth (fra Leiden Universitet i Holland) til at vurdere, hvor længe et sådant ringsystem kunne forblive stabilt i.
Af hensyn til deres undersøgelse med titlen "Begrænsninger for størrelsen og dynamikken i J1407b-ringsystemet" gennemførte de en række simuleringer ved hjælp af Astrophysical Multi-purpose Software Environment (AMUSE) ramme. I sidste ende viste deres resultater, at en ringstruktur med en 11-årig orbitalperiode og en retrograd bane kunne overleve i mindst 10.000 kredsløb.
Med andre ord ringesystemet, som de antagede tilbage i 2012, kunne vare i 110.000 år. Som Rieder (hovedforfatteren på papiret) forklarede i en erklæring, var resultaterne overraskende, men tilfældigvis passede de kendsgerninger:
”Systemet er kun stabilt, når ringene drejer modsat hvordan planeten kredser rundt stjernen. Det kan være langsigtet: massive ringe, der roterer i modsat retning, men vi har nu beregnet, at et ‘normalt’ ringsystem ikke kan overleve. ”
Hvordan et sådant ringsystem kunne have fundet sted, er et mysterium, da retrograderingssystemer er ganske usædvanlige. Men Rieder og Kenworth har udtalt, at de tror, det kan være resultatet af en katastrofal begivenhed - såsom en massiv kollision - der fik ringene (eller planeten) til at ændre deres rotationsretning.
Deres resultater indikerede også, at et retrograd ringsystem ville give mulighed for formørkelser, ligesom det, der blev observeret i 2007. Selvom der var en vis chance for, at disse skyldtes et andet objekt, antydede resultaterne ellers. ”Chancen for det er minimal,” sagde Rieder. "Hastigheden målt ved tidligere observationer er muligvis ikke korrekt, men det ville være meget mærkeligt, fordi disse målinger er meget nøjagtige."
I fremtiden håber Rieder og Kenswoth at undersøge mysterierne i denne ringformation nærmere. Dette vil omfatte, hvordan det kunne have dannet sig i første omgang, og hvordan det har udviklet sig over tid. Deres undersøgelse er blevet accepteret til offentliggørelse i tidsskriftet Astronomi & astrofysik og ses online på arXiv.
