Ett internationellt team av astronomer ledda av forskare från Leiden University har för första gången karakteriserat en dammskiva som omger en ung super-Jupiter, som antingen är en jätteplanet eller brun dvärg. De använde så kallade direktavbildningsobservationer vid medelinfraröda våglängder. De upptäckte emission från skivan och spekulerar i att månar kan ha bildats. Forskarna kommer att publicera sina resultat i The Astronomical Journal .

Astronomer har förväntat sig att unga gasjättar och bruna dvärgar har en dammskiva runt sig som kan bilda månar, liknar bildandet av planeter i en skiva runt en ung stjärna. Det finns, till exempel, bevis på ett gigantiskt ringsystem som upptäcktes i ljusstyrkans variationer hos en stjärna när ringarna passerade framför. Nu, för första gången, forskare har undersökt i detalj den termiska strålningen från en skiva av gas och damm runt en massiv super-Jupiter.

500 ljusår från jorden

Det gäller den jättelika planeten, eller brun dvärg, kallas GQ Lupi B. Objektet är beläget i den södra konstellationen Lupus på cirka 500 ljusår från jorden. GQ Lupi B är mycket tyngre än Jupiter och har en bana mer än 20 gånger bredare runt sin huvudstjärna än vad Jupiter har runt vår sol.

Ursprunget till denna typ av föremål är ett mysterium. Det är inte klart om GQ Lupi B bildades via en planetliknande eller stjärnliknande väg. GQ Lupi B upptäcktes 2004 när ett högkontrastfoto togs av stjärnan GQ Lupi. Sedan dess, astronomer från hela världen har undersökt atmosfären och omloppsrörelsen hos denna super-Jupiter.

Mycket stort teleskop

I den senaste studien, astronomerna använde instrumenten NACO och MUSE. Dessa är kopplade till Very Large Telescope vid European Southern Observatory i Chile. Med den infraröda kameran NACO, astronomerna observerade infrarött ljus som kom från dammskivan. Från detta, de fastställde att skivan är mycket kallare än den varma atmosfären i GQ Lupi B. Forskarna föreslår att den låga temperaturen indikerar ett centralt hålrum i skivan. De misstänker att dammet kan ha svepts bort här genom att det bildades månar. Men det kan också vara så att skivan påverkas av ett magnetfält från GQ Lupi B.

Med MUSE, en stabil spektrograf som verkar i den visuella delen av ljusspektrumet, forskarna mätte så kallad H-alfa-strålning. Detta indikerar att GQ Lupi B fortfarande växer, tack vare tillförseln av gas från sin egen skiva och möjligen också från skivan av stjärnan som denna super-Jupiter kretsar kring.

I framtiden, forskarna hoppas kunna undersöka skivan av GQ Lupi B mer i detalj. "James Webb rymdteleskop kommer snart att lanseras och erbjuder spännande möjligheter, säger forskningsledare Tomas Stolker (Leiden University, Nederländerna). "Webb kan ta spektra vid medelinfraröda våglängder. Det är mycket utmanande från jorden. Genom att göra det, vi skulle kunna lära oss mycket mer om de fysiska och kemiska processerna i skivan av GQ Lupi B som kan möjliggöra bildningen av månar."

Jätteplanet eller brun dvärg?

Med upptäckten av nya exoplaneter, det är inte alltid klart om föremålet är en planet eller en brun dvärg. Detta är särskilt svårt att fastställa för direkt observerade objekt som GQ Lupi B eftersom deras massor ofta är osäkra. Det är därför forskare tenderar att hålla ett öppet sinne och tala om "en jätteplanet eller brun dvärg" i samma andetag. Och det är därför som B i GQ Lupi B ibland skrivs med stor bokstav (eftersom det är en brun dvärg) och ibland med liten bokstav (eftersom det är en planet).