Astronomer som använder Subaru-teleskopet har bestämt att de jordliknande planeterna i TRAPPIST-1-systemet inte är märkbart felinriktade med stjärnans rotation. Detta är ett viktigt resultat för att förstå utvecklingen av planetsystem runt mycket lågmassa stjärnor i allmänhet, och i synnerhet historien om TRAPPIST-1-planeterna inklusive de nära den beboeliga zonen.

Stjärnor som solen är inte statiska, men rotera runt en axel. Denna rotation är mest märkbar när det finns funktioner som solfläckar på stjärnans yta. I solsystemet, banorna för alla planeterna är inriktade inom 6 grader med solens rotation. Tidigare antog man att planetbanor skulle vara i linje med stjärnans rotation, men det finns nu många kända exempel på exoplanetsystem där planetbanorna är kraftigt felinriktade med den centrala stjärnans rotation. Detta väcker frågan:kan planetsystem bildas ur linje, eller började de observerade felinriktade systemen inriktade och kastades senare ur linje av någon störning?

TRAPPIST-1-systemet har väckt uppmärksamhet eftersom det har tre små steniga planeter som ligger i eller nära den beboeliga zonen där flytande vatten kan finnas. Den centrala stjärnan är en mycket låg massa och cool stjärna, kallas en M-dvärg, och dessa planeter ligger mycket nära den centrala stjärnan. Därför, detta planetsystem skiljer sig mycket från vårt solsystem. Att bestämma historien om detta system är viktigt eftersom det kan hjälpa till att avgöra om någon av de potentiellt beboeliga planeterna faktiskt är beboeliga. Men det är också ett intressant system eftersom det saknar några närliggande föremål som kunde ha stört planeternas banor, vilket innebär att banorna fortfarande ska vara belägna nära där planeterna först bildades. Detta ger astronomer en chans att undersöka de ursprungliga förhållandena i systemet.

Eftersom stjärnor roterar, sidan som roterar in i synen har en relativ hastighet mot betraktaren, medan sidan som roterar utom synhåll har en relativ hastighet bort från betraktaren. Om en planet passerar, passerar mellan stjärnan och jorden och blockerar en liten del av ljuset från stjärnan, det är möjligt att säga vilken kant av stjärnan planeten blockerar först. Detta fenomen kallas Rossiter-McLaughlin-effekten. Med denna metod, det är möjligt att mäta felinriktningen mellan planetbanan och stjärnans rotation. Dock, tills nu har dessa observationer varit begränsade till stora planeter som Jupiter-liknande eller Neptunus-liknande.

Ett team av forskare, inklusive medlemmar från Tokyo Institute of Technology och Astrobiology Center i Japan, observerade TRAPPIST-1 med Subaru-teleskopet för att leta efter felinriktning mellan planetbanorna och stjärnan. Laget utnyttjade en chans den 31 augusti, 2018, när tre av exoplaneterna som kretsar kring TRAPPIST-1 passerade framför stjärnan under en enda natt. Två av de tre var steniga planeter nära den beboeliga zonen. Eftersom stjärnor med låg massa i allmänhet är svaga, det hade varit omöjligt att undersöka stjärnans snedställning (spin-omloppsvinkel) för TRAPPIST-1. Men tack vare Subaru-teleskopets ljusinsamlingskraft och den höga spektralupplösningen hos den nya infraröda spektrografen IRD, laget kunde mäta snedställningen. De fann att snedställningen var låg, nära noll. Detta är den första mätningen av stjärnans snedställning för en stjärna med mycket låg massa som TRAPPIST-1 och även den första Rossiter-McLaughlin-mätningen för planeter i den beboeliga zonen.

Men ledaren för laget, Teruyuki Hirano vid Tokyo Institute of Technology, varningar, "Data antyder inriktning av stjärnspinnet med planeternas omloppsaxlar, men precisionen i mätningarna var inte tillräckligt bra för att helt utesluta en liten spin-omloppsfel. Ändå, detta är den första upptäckten av effekten med jordliknande planeter och mer arbete kommer att bättre karakterisera detta anmärkningsvärda exoplanetsystem."