Overraskende stjernesystem har tre ringe

For cirka 4,6 milliarder år blev Solsystemet dannet. Til at starte med havde Solen en roterende skive af gas og støv omkring sig. I løbet af få millioner år samlede stoffet sig og blev til de planeter, vi kender i dag.

Men hvad nu, hvis der var dannet to stjerner fra starten? Havde de nye stjerner i dobbeltsystemet så haft hver deres skive af støv og gas?

Ja, det er ikke helt unormalt med to skiver, men tre er til gengæld et særsyn. Først nu er der fundet et dobbeltstjernesystem med hele tre skiver.

De to unge stjerner, der begge minder om Solen, har hver deres roterende skive, og så har de en større skive tilfælles. Systemet befinder sig knap 400 lysår herfra.

Data overraskede forskerne

Astrofysikere fra Niels Bohr Institutet ved Københavns Universitet har stået i spidsen for at identificere det meget usædvanlige system, hvor skiverne har hver deres rumlige orientering. Stjernesystemet kaldes IRS 43.

»Vi har arbejdet med IRS 43 før, og vi ville gerne følge op og studere systemet nærmere. Så vi fik observationstid og fik nye data, og så opdagede vi alle disse uventede ting. Vi kunne se de tre skiver træde frem. Det var ikke noget, vi havde forudset, vi ville se,« fortæller Christian Brinch, der er adjunkt på Niels Bohr Institutet.

Christian Brinch er førsteforfatter på den videnskabelige artikel om det overraskende stjernesystem. Artiklen er bragt i tidsskriftet The Astrophysical Journal Letters.

Kæmpeteleskop blev rettet ind

Astrofysikerne brugte det enorme teleskop ALMA til at studere IRS 43. ALMA består af 66 store parabolantenner, der er opstillet på Chajnantor-plateauet i Chile, fem kilometer over havets overflade.

Forskerne fik adgang til de 36 af antennerne, som blev rettet mod IRS 43 i en time. Antennerne arbejdede sammen om at opfange den svage stråling, som gasmolekyler i skiverne udsender, og ud fra de data kunne forskerne se, hvor hurtigt gassen bevæger sig forskellige steder. De kan så konkludere, at der er tre skiver med hver deres hældning.

Hver af de to stjerner, der kredser om hinanden, har en forholdsvis lille skive, og uden om dobbeltstjernen drejer en meget større skive rundt. Ikke alene har skiverne hver deres orientering, de ligger også forskudt i forhold til stjernernes baner om hinanden.

LÆS OGSÅ: Danskere skal lave videnskab fra verdens bedste teleskop

På Københavns Universitet ved de ikke, hvordan sådan et system er blevet til, men de har to teorier: Enten er systemet født sådan, fordi der har været en masse turbulens i stjernedannelsen. Eller også er systemet dannet som et velordnet, fladt tredobbelt stjernesystem, hvor en af stjernerne på et tidspunkt er blevet skudt ud på grund af tyngdepåvirkningen fra de to andre stjerner, og i den forbindelse er der blevet rusket godt og grundigt op i systemet.

Måske opstår der planeter

En skive af gas og støv om en ung stjerne er interessant, fordi det er her, der dannes planeter. I dag ved vi, at det også kan ske om dobbeltstjerner. Forskerne har observeret exoplaneter – planeter uden for Solsystemet – der kredser om to stjerner, der kredser tæt om hinanden. Det kan man læse mere om i artiklen Star Wars-planeter med dobbeltstjerner kan være almindelige.

LÆS OGSÅ: Nyopdaget planetsystem smadrer alle teorier

Men i disse tilfælde kredser planeterne rundt i samme plan som de to stjerner, og i IRS 43 ligger de planetdannende gasskiver i andre planer. Alligevel mener Christian Brinch, at der kan opstå planeter i systemet:

»Jeg vil tro, at der godt kan dannes planeter i skiverne. De to små skiver er nok for små til, at der kan dannes planetsystemer som vores, men der kunne godt dannes en eller to planeter. Og umiddelbart er der heller ikke noget i vejen for, at der kunne dannes planeter i den større skive.«

»Dobbeltstjernesystemer med planeter i et andet plan end stjernerne kan sagtens findes derude. Måske ser vi dem bare ikke, fordi de er svære at finde. Vores resultat kan have en indflydelse på statistikken omkring exoplaneter i dobbeltstjernesystemer, for det repræsenterer muligvis en klasse af planetsystemer, som vi simpelthen ikke opdager med teleskoper som Kepler-teleskopet.«

LÆS OGSÅ: Nyt Kepler-fund: Fire stjerner og én planet

Et kapløb for planeterne

Astrofysikerne ved dog ikke helt, hvor hurtigt planeter dannes, og hvor længe et system med tre skiver af gas og støv kan eksistere. Hvis planeterne ikke dannes hurtigt nok, når skiverne måske at smelte sammen til én skive – at rette op – før planeterne er på plads i forskellige baneplaner.

»Det er et kapløb mellem at danne planeterne og rette op. Hvis planeterne er for lang tid om at blive dannet, kan systemet nå at rette op og blive fladt. Men når først planeterne er dannet, og gassen og støvet er forsvundet, kan systemet ikke rette op,« siger Christian Brinch.

På Niels Bohr Institutet vil forskerne nu gå i gang med computersimuleringer, som skal vise, hvordan systemer som IRS 43 kan opstå, og hvor længe de kan holde sig stabile. Og så vil de ansøge om mere observationstid på ALMA-teleskopet, så de kan få endnu flere detaljer om det aparte stjernesystem.