To astronomer i Storbritannien har vist, at nogle gigantiske planeter, der kredser langt fra deres værtsstjerner, sandsynligvis er blevet fanget fra andre stjerners planetsystemer. Ved hjælp af computersimuleringer, Richard Parker og Emma Daffern-Powell ved University of Sheffield viste, at gigantiske planeter, der for nylig blev opdaget af BEAST-missionen - og døbt "BEASTies" - sandsynligvis blev slynget ud af deres originale systemer kort efter deres dannelse, og blev derefter fanget af andre stjerner.
De planetsystemer, som astronomer hidtil har opdaget, udviser en bemærkelsesværdig mangfoldighed. I systemer som TRAPPIST-1 kan flere små klippeplaneter pakkes tæt sammen i kredsløb tæt på deres værtsstjerner. I modsætning hertil er planeter på størrelse med Jupiter blevet opdaget i kredsløb om hundredvis af astronomiske enheder (au, afstanden fra Jorden til Solen) fra deres værter – ofte udfordrende astronomers forudantagelser om, hvordan planetsystemer dannes.
I 2021 opdagede B-stjerne Exoplanet Abundance Study (BEAST) to planeter på størrelse med Jupiter, der kredsede om stjerner af OB-typen. Disse er varme stjerner med en masse på mindst 2.4 gange Solens. Nuværende teorier tyder på, at den intense stråling, der udsendes af stjerner af OB-typen, burde have fordampet skiverne af planetdannende materiale, der oprindeligt omgav dem - hvilket udelukker dannelsen af planeter. For at tilføje mysteriet om deres eksistens kredser et af BEASTies om sin vært i en afstand på 556 au, hvilket er godt 10 gange større end afstanden mellem Pluto og Solen.
Nu har Parker og Daffern-Powell udviklet en forklaring på dannelsen af BEASTies. Som foreslået i tidligere undersøgelser skulle det være muligt for planeter at blive udvekslet mellem planetsystemer. Dette kan ske, efter at en planet på en eller anden måde er slynget ud af sin oprindelige værtsstjerne og fanget af en anden stjerne, mens den vandrer gennem det interstellare rum. En anden mulighed er, at en planet bliver stjålet, da to stjerner passerer tæt på hinanden.
Tyndt befolkede egne
Disse scenarier virker meget usandsynlige ved første øjekast, især fordi OB-stjerner har tendens til at eksistere i mere tyndt befolkede områder af galaksen. Nogle astronomer mener dog, at OB-stjerner kan være dannet i planteskoler med langt højere stjernetætheder. Dette blev efterfulgt af en periode, hvor stjernerne bevægede sig hurtigt fra hinanden. I et sådant scenarie kunne udveksling af planeter mellem stjerner have fundet sted langt lettere inden for disse tætte områder.
Flydende metal, rubin og safir kunne regne ned på en enorm exoplanet
For at udforske denne idé lavede Sheffield-duoen computersimuleringer af stjernernes planteskoler for at vurdere, hvor let disse planetariske røverier kunne forekomme. Deres resultater viste, at der i gennemsnit fandt en fangst sted én gang inden for de første 10 millioner år af udviklingen af et tæt stjernedannende område. Simuleringerne tyder også på, at BEASTies var mere tilbøjelige til at være blevet fanget som fritsvævende planeter end stjålet direkte, givet formerne og størrelserne af deres baner.
Denne opdagelse styrker ideen om, at planeter, der kredser i afstande større end 100 au fra deres værtsstjerner, ikke længere optager de systemer, hvor de oprindeligt blev dannet. Duoens resultater giver vigtig vejledning til fremtidige observationer af BEAST-missionen og hjælper til bedre at forklare den enorme mangfoldighed af planetsystemer, vi observerer i dag.
Forskningen er beskrevet i Månedlige meddelelser fra Royal Astronomical Society.
