Den hvide dværgstjerne Gliese 86B er den lille prik til venstre for den lyse stjerne. Billedkredit: ESO. Klik for at forstørre.
Holdet har fundet, at en stjerne, der er kendt som Gliese 86 - en del af den sydlige konstellation Erinadus, og lige synlig for det uforsynede øje - har en anden ledsager ud over gasgigantplaneten, der blev fundet i en tæt bane omkring den for syv år siden. Denne fjernere følgesvend er imidlertid ikke en anden planet, men en hvid dværgstjerne, der er omtrent så langt fra Gliese 86 som Uranus fra solen. Opdagelsen markerer første gang, en planet findes i nærheden af en hvid dværg, og kan have konsekvenser for vores eget solsystem - som i sig selv vil være centreret omkring en hvid dværg om nogle få milliarder år.
”Dette er det første observationsbevis for, at planeter kan overleve den hvide dværgdannelsesproces for en stjerne adskillige astronomiske enheder væk,” sagde forskerholdsmedlem Markus Mugrauer, en doktorand ved Astrophysical Institute og University Observatory, University of Jena, Tyskland. ”I teorien skal planter i nærheden ikke overleve dannelsesprocessen, men denne konstatering er et bevis på, at hvis de er tilstrækkeligt langt væk, kan de det. Dette er af interesse, fordi de fleste stjerner i galaksen, inklusive vores egne, til sidst vil udvikle sig til hvide dværge. ”
Undersøgelsen, som Mugrauer gennemførte sammen med Dr. Ralph Neuhaeuser, direktør for observationer ved universitetets astrofysikinstitut, blev offentliggjort som et brev i maj-udgaven af "Månedlige meddelelser om Royal Astronomical Society."
Selve planeten blev opdaget i slutningen af 1998 på Schweiz La Silla-observatorium, og var den første exoplanet, der blev fundet ved hjælp af et teleskop ved La Silla, der var udstyret med en spektrograf til det udtrykkelige formål at søge efter planeter omkring andre stjerner. Yderligere analyse af Gliese 86s bevægelser indikerede, at stjernen også havde en svag stjernekammerat, der endnu ikke var blevet observeret, muligvis en brun dværg - et objekt med utilstrækkelig masse til at opretholde fusion i sin kerne.
”Men ingen var sikker på, hvad det var,” sagde Mugrauer. ”Ligesom planeten selv var blevet fundet ved sin indflydelse på Gliese 86, men faktisk ikke var blevet” set ”, trængte ledsageren på stjernen, men det var vanskeligt at adskille fra baggrundslys.”
For at løse Gliese 86s følgesvend brugte parret observationer med høj kontrast ved hjælp af 8m Very Large Telescope på La Silla sammen med en ny samtidig differentiel billeddannelsesenhed.
”Med disse instrumenter kan vi løse objekter, der er 150.000 gange svagere end den centrale stjerne, men som stadig er meget tæt på dem,” sagde Mugrauer. ”Dette giver os mulighed for at søge efter nære og meget svage følgesvender til vores målstjerner.”
Efter at have filtreret baggrundsstøjen, fandt de, at Glieses ledsager kredsede i en afstand af ca. 21 AU, men blev overrasket over at finde det varmere end forventet - mindst 3700 Kelvin, for varm til at være en brun dværg. At dømme efter sin hastighed og afstand fra Gliese 86 fandt de også, at den hvide dværg har ca. 55 procent af vores solmasse, hvilket gør den mindre end Gliese 86, som har 70 procent af vores solmasse.
”Men da en stjerne mister en hel del af sin masse, når den udvikler sig til en hvid dværg, var denne ledsager engang meget større end Gliese 86, måske lige så stor som vores egen sol eller endda større,” sagde Mugrauer. ”Det var meget tættere på Gliese 86, før det blev en hvid dværg, måske 15 AU, eller en afstand omtrent halvvejs mellem banerne mellem Saturn og Uranus i vores eget system. Den vandrede udad, efter at den mistede masse under dens udvikling til en hvid dværg. ”
På grund af planetens størrelse og afstand fra den røde kæmpe, sagde Mugrauer, ville ledsagerens udvikling ikke have påvirket planetens størrelse dramatisk.
”Planetens tyngdekraft er simpelthen for stærk til at miste masse på grund af det påvirkende materiale og på grund af dets store adskillelse,” sagde han. ”I løbet af den røde gigantfase ville ledsageren have opsvulmet og blive 10.000 mere lysende. Det ville også være blevet den dominerende varmekilde på planeten og opvarme den 1000K eller mere. ”
I dag, sagde han, ville ledsageren sandsynligvis fremstå som en meget lys stjerne på klodens nattehimmel, men ville give den meget lidt ekstra varme i sammenligning med Gliese 86, som den gigantiske planet cirkler omkring en tiendedel af afstanden fra Jorden til solen.
”Vi forventer, at fjerne planeter - de længere end Jupiter er fra vores sol - kan overleve udviklingen af en stjerne fra rød kæmpe til hvid dværg. Disse observationer har en tendens til at bekræfte denne forventning, ”sagde Mugrauer. "Især i Gliese 86-systemet er adskillelsen mellem den hvide dværg og exoplaneten stor nok til, at det ser ud til, at en planet kan overleve den røde gigantfase af en G-dværg som vores sol."
Men Mugrauer sagde, at han og Neuhaeuser ville fortsætte med at søge efter ledsagerstjerner i dette og andre eksoplanetære systemer, fordi det på trods af antallet af planeter, der er fundet omkring andre stjerner, kun er lidt kendt om planetenes egenskaber i binære systemer. Planeter i tæt binære planer, ligesom Gliese 86, er sjældne. “Gliese 86 er et af de nærmeste binære systemer, der er vært for en planet,” sagde Mugrauer.
”Disse systemer giver vigtige oplysninger om plandannelsesprocessen, og hvordan mangfoldigheden af værtsstjernen kan påvirke den,” sagde han. ”Gliese 86 er kun omkring 35 lysår fra jorden, så det var nær toppen af vores liste over stjerner at udforske. Men vi er på vej til at tjekke meget mere ud. ”
Skrevet af Chad Boutin
