To astronomer i Storbritannia har vist at noen gigantiske planeter som kretser langt fra vertsstjernene sannsynligvis har blitt fanget opp fra planetsystemene til andre stjerner. Ved hjelp av datasimuleringer, Richard Parker og Emma Daffern-Powell ved University of Sheffield viste at gigantiske planeter som nylig ble oppdaget av BEAST-oppdraget - og kalt "BEASTies" - sannsynligvis ble kastet ut fra deres originale systemer kort tid etter dannelsen, og ble deretter fanget av andre stjerner.
Planetsystemene som så langt er oppdaget av astronomer viser et bemerkelsesverdig mangfold. I systemer som TRAPPIST-1 kan flere små, steinete planeter være tett pakket sammen i baner nær vertsstjernene deres. I motsetning til dette har planeter på størrelse med Jupiter blitt oppdaget i baner med hundrevis av astronomiske enheter (au, avstanden fra Jorden til Solen) fra vertene deres – ofte utfordrende astronomers forutsetninger om hvordan planetsystemer dannes.
I 2021 oppdaget B-stjerne Exoplanet Abundance Study (BEAST) to planeter på størrelse med Jupiter som kretser rundt stjerner av typen OB. Dette er varme stjerner med en masse på minst 2.4 ganger solens. Gjeldende teorier antyder at den intense strålingen som sendes ut av stjerner av OB-typen burde ha fordampet skivene av planetdannende materiale som opprinnelig omringet dem – noe som utelukker dannelsen av planeter. For å legge til mysteriet om deres eksistens, går en av BEASTies i bane rundt verten sin i en avstand på 556 au, som er godt over 10 ganger større enn avstanden mellom Pluto og solen.
Nå har Parker og Daffern-Powell utviklet en forklaring på dannelsen av BEASTies. Som antydet i tidligere studier, bør det være mulig for planeter å utveksles mellom planetsystemer. Dette kan skje etter at en planet på en eller annen måte blir kastet ut fra sin opprinnelige vertsstjerne og fanget av en annen stjerne mens den vandrer gjennom det interstellare rommet. En annen mulighet er at en planet blir stjålet når to stjerner passerer nær hverandre.
Tynt befolkede regioner
Disse scenariene virker svært usannsynlige ved første øyekast, spesielt fordi OB-stjerner har en tendens til å eksistere i mer tynt befolkede områder av galaksen. Noen astronomer tror imidlertid at OB-stjerner kan ha blitt dannet i barnehager med langt høyere stjernetettheter. Dette ble fulgt av en periode da stjernene beveget seg raskt fra hverandre. I et slikt scenario kunne utveksling av planeter mellom stjerner ha skjedd mye lettere innenfor disse tette områdene.
Flytende metall, rubin og safir kan regne ned på en enorm eksoplanet
For å utforske denne ideen, gjorde Sheffield-duoen datasimuleringer av stjernebarnehager for å estimere hvor lett disse planetariske ranene kunne skje. Resultatene deres viste at en fangst i gjennomsnitt skjedde én gang i løpet av de første 10 millioner årene av utviklingen av en tett stjernedannende region. Simuleringene tyder også på at BEASTies var mer sannsynlig å ha blitt fanget som frittflytende planeter enn stjålet direkte, gitt formene og størrelsene på banene deres.
Denne oppdagelsen styrker ideen om at planeter som kretser i avstander større enn 100 au fra vertsstjernene ikke lenger okkuperer systemene der de opprinnelig ble dannet. Duoens resultater gir viktig veiledning for fremtidige observasjoner av BEAST-oppdraget og bidrar til å bedre forklare det enorme mangfoldet av planetsystemer vi observerer i dag.
Forskningen er beskrevet i Månedlige kunngjøringer fra Royal Astronomical Society.
