Når det gjelder eksoplaneter, har vi oppdaget en rekke ekstremer - fremmede verdener som virker mer som science fiction enn virkelighet. Kraftige gravitasjonsforstyrrelser fra de to stjernene kan lett slipe en planet til støv, enn si forhindre at den dannes i utgangspunktet.
En ny studie har avdekket et slående par av villt feiljusterte planetdannende plater i det unge binære stjernesystemet HK Tau. Det er det klareste bildet noensinne av protoplanetære disker rundt en dobbelstjerne, som kaster lys over planetenes fødsel og eventuelle bane i et flerstjernersystem.
"Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) har gitt oss et enestående syn på en hovedstjerne og dens binære kompanjong som sportslig gjensidig feiljusterte protoplanetære disker," sa Eric Jensen fra Swarthmore College i en pressemelding. "Faktisk ser vi kanskje dannelsen av et solsystem som aldri kan slå seg til ro."
De to stjernene i systemet - som ligger omtrent 450 lysår unna i stjernebildet Tyren - er mindre enn fire millioner år gamle og er atskilt med omtrent 58 milliarder kilometer, eller 13 ganger Neptuns avstand fra solen.
ALMAs høye følsomhet og enestående oppløsning gjorde det mulig for Jensen og kollegene å løse rotasjonen av HK Taus to protoplanetære disker fullt ut.
”Det er lettere å observere utbredt gass og støv fordi det har mer overflate - akkurat på samme måte som det kan være vanskelig å se et lite stykke kritt på avstand, men hvis du grunner krittet og spredte skyen av krittstøv, kunne du se det lenger unna, ”sa Jensen til Space Magazine.
Karbonmonoksidgassen går i bane rundt stjernene i to brede belter som tydelig roterer - siden som snurrer bort fra oss er rødskiftet, mens siden som snurrer mot oss er blåskiftet.
"Det vi finner i dette binære systemet, er at de to omløpsskivene er orientert veldig forskjellig fra hverandre, med en vinkel på 60 eller 70 grader mellom banene deres," sa Jensen til Space Magazine. Fordi diskene er så feiljustert, er det klart at minst en også ikke er synkronisert med banen til vertsstjernene.
"Denne tydelige feiljusteringen har gitt oss et bemerkelsesverdig blikk på et ungt binærstjernersystem," sa medforfatter Rachel Akeson fra NASA Exoplanet Science Institute ved California Institute of Technology. "Selv om det har vært hint før at denne typen feiljusterte system eksisterer, er dette det reneste og mest slående eksempelet."
Stjerner og planeter dannes av store skyer av støv og gass. Små lommer i disse skyene kollapser under tyngdekraften. Men når lommen krymper, snurrer den raskt, og det ytre området flater ut i en turbulent skive. Etter hvert blir den sentrale lommen så varm og tett at den tenner kjernefusjon - ved fødselen av en stjerne - mens den ytre disken - nå den protoplanetære disken - begynner å danne planeter.
Til tross for at de er dannet fra en flat, vanlig disk, kan planeter havne i svært eksentriske baner, og kan være feiljustert med stjernens ekvator. En sannsynlig forklaring er at en binær ledsagerstjerne påvirker dem - men bare hvis bane i utgangspunktet er feiljustert med planetene.
"Fordi disse diskene er feiljustert med den binære bane, vil også det være banene til planeter de danner," sa Jensen til Space Magazine. "Så på lang sikt vil den binære følgesvennen påvirke planetenes bane, føre til at de svinger og har en tendens til å komme mer på linje med den binære bane, og samtidig bli mer eksentriske."
Ser fremover, ønsker forskerne å avgjøre om denne typen system er typisk eller ikke. Hvis det er det, kan tidevannskrefter fra ledsagerstjerner lett forklare orbitalegenskapene som gjør den nåværende prøven av eksoplaneter så ulikt planetene i vårt eget solsystem.
Resultatene vises i Nature 31. juli 2014.
