Föreställ dig en planet som Jupiter som snurrar runt sin värdstjärna varje och en halv dag, överhettad till temperaturer som är varmare än de flesta stjärnor och har en jätte, glödande gassvans som en komet.

Det är vad ett internationellt forskargrupp under ledning av astronomer vid Ohio State och Vanderbilt-universitet tror att de har funnit att kretsa kring en massiv stjärna som de har märkt KELT-9, ligger 650 ljusår från jorden i stjärnbilden Cygnus.

Upptäckten beskrivs denna vecka i en tidning med titeln "En gigantisk planet som genomgår extrem ultraviolett bestrålning av sin heta massiva stjärnvärd" publicerad av tidskriften Natur och i en presentation vid American Astronomical Societys vårmöte i Austin, Texas.

Med en dagstemperatur som toppar vid 4, 600 Kelvin (mer än 7, 800 grader Fahrenheit), den nyupptäckta exoplaneten, betecknad KELT-9b, är varmare än de flesta stjärnor och bara 1, 200 Kelvin (cirka 2, 000 grader Fahrenheit) svalare än vår egen sol. Faktiskt, den ultravioletta strålningen från stjärnan den kretsar kring är så brutal att planeten bokstavligen kan förångas under den intensiva bländningen, producerar en glödande gassvans.

Den överhettade planeten har också andra ovanliga egenskaper. Till exempel, det är en gasjätte 2,8 gånger mer massiv än Jupiter men bara hälften så tät, eftersom den extrema strålningen från dess värdstjärna har fått dess atmosfär att blåsa upp som en ballong.

Eftersom den är tidvattenlåst till sin stjärna – som månen är till jorden – bombarderas dagsidan av planeten ständigt av stjärnstrålning och, som ett resultat, det är så varmt att molekyler som vatten, koldioxid och metan kan inte bildas där.

"Det är en planet enligt någon av de typiska definitionerna baserat på massa, men dess atmosfär är nästan säkert olik någon annan planet vi någonsin sett bara på grund av temperaturen på dess dagsida, "sa Scott Gaudi, professor i astronomi vid Ohio State University och en av huvudförfattarna till studien.

Anledningen till att exoplaneten är så varm är att stjärnan den kretsar kring är mer än dubbelt så stor och nästan dubbelt så varm som vår sol. "KELT-9 utstrålar så mycket ultraviolett strålning att den helt kan förånga planeten. Eller, om gasjätteplaneter som KELT-9b har fasta steniga kärnor som vissa teorier antyder, planeten kan kokas ner till en karg sten, som Merkurius, "sa Keivan Stassun, Stevenson professor i fysik och astronomi vid Vanderbilt, som ledde studien med Gaudi.

Å andra sidan, planetens omloppsbana är extremt nära stjärnan så om stjärnan börjar expandera kommer den att uppsluka den. "KELT-9 kommer att svälla och bli en röd jättestjärna om ungefär en miljard år, " sa Stassun. "Långsiktiga utsikter för livet, eller fastigheter för den delen, på KELT-9b ser inte bra ut."

Medan Stassun och Gaudi ägnar mycket tid åt att utveckla uppdrag, såsom NASA:s Transiting Exoplanet Survey Satellite, designad för att hitta beboeliga planeter i andra solsystem, forskarna sa att det finns en god anledning att studera världar som är extremt olevbara.

"Det astronomiska samfundet är tydligt fokuserat på att hitta jordliknande planeter runt små, kallare stjärnor som vår sol. De är lätta mål och det finns mycket man kan lära sig om potentiellt beboeliga planeter som kretsar runt stjärnor med mycket låg massa i allmänhet. Å andra sidan, eftersom KELT-9bs värdstjärna är större och varmare än solen, det kompletterar dessa ansträngningar och ger en slags prövosten för att förstå hur planetsystem bildas runt heta, massiva stjärnor, " sa Gaudi.

Stassun lade till, "När vi försöker utveckla en komplett bild av mängden andra världar där ute, det är viktigt att inte bara veta hur planeter bildas och utvecklas, men också när och under vilka förhållanden de förstörs. "

Hur hittades den nya planeten?

"Vi hade ganska tur att fånga planeten medan dess bana passerar stjärnans ansikte, " sa medförfattaren Karen Collins, en postdoktor vid Vanderbilt. "På grund av sin extremt korta period, nära polär omloppsbana och det faktum att dess värdstjärna är oblate, snarare än sfärisk, vi beräknar att omloppsprecession kommer att göra att planeten inte syns om cirka 150 år, och det kommer inte att dyka upp igen på ungefär tre och ett halvt årtusenden. "

2014 upptäckte astronomer exoplaneten med hjälp av ett av två teleskop speciellt utformade för att upptäcka planeter som kretsar kring ljusa stjärnor - en på norra och en på södra halvklotet - som drivs gemensamt av Ohio State, Vanderbilt och Lehigh universitet. Instrumenten, "Kilodegree Extremely Little Telescopes" eller KELTs, fylla ett stort tomrum i den tillgängliga tekniken för att hitta extrasolära planeter. De använder mestadels off-the-shelf-teknik för att tillhandahålla ett billigt sätt att jaga planeter. Medan ett traditionellt astronomiskt teleskop kostar miljontals dollar att bygga, hårdvaran för ett KELT-teleskop kostar mindre än $75, 000. Där andra teleskop är designade för att titta på mycket svaga stjärnor i små delar av himlen med mycket hög upplösning, KELTs tittar på miljontals mycket ljusa stjärnor samtidigt, över breda delar av himlen, med relativt låg upplösning.

"Detta resultat visar att även "extremt små" teleskop kan spela en viktig roll i upptäckten, " kommenterade James Neff, programdirektör för astronomiska vetenskaper vid National Science Foundation, som delvis finansierade forskningen.

Med hjälp av KELT-North-teleskopet vid Winer Observatory i Arizona, astronomerna märkte en liten minskning i stjärnans ljusstyrka – bara ungefär hälften av en procent – ​​vilket tydde på att en planet kan ha passerat framför den. Ljusstyrkan sjönk en gång var 1,5 dag, vilket innebär att planeten genomför en "årlig" krets runt sin stjärna var 1,5 dag. Efterföljande observationer bekräftade att signalen orsakades av en transiterande planet och avslöjade att det var vad astronomer kallar en "het Jupiter" - en idealisk typ av planet för KELT -teleskop att upptäcka.

Astronomerna hoppas kunna ta en närmare titt på KELT-9b med andra teleskop – inklusive Spitzer, rymdteleskopet Hubble (HST) och så småningom rymdteleskopet James Webb efter det att det lanserades 2018. Observationer med HST skulle göra det möjligt för dem att se om planeten verkligen har en kometär svans och göra det möjligt för dem att uppskatta hur mycket längre planeten kommer att överleva sin nuvarande helvetes tillstånd.