Vi har sett mange bilder av Jupiter, Mars og andre planeter i vårt solsystem. Men det er ikke så ofte vi får et glimt av planeter langt der ute, som går i bane rundt en annen sol.

Som oftest forblir planetene skjult i mørket, og forskerne oppdager dem indirekte ved å se på små endringer i lyset fra stjernen, eller hvordan planetens gravitasjon får stjernen til å vakle litt.

Forskere ved Det europeiske sørobservatorium (ESO) har nå tatt det første bildet av en sol-lignende stjerne med to planeter i bane rundt.

– Denne oppdagelsen er et øyeblikksbilde av et miljø som er veldig likt vårt solsystem, men på et mye tidligere stadium av dets utvikling, sier Alexander Bohn ved Leiden University i Nederland i en pressemelding fra ESO.

Det er oppdaget over 4000 eksoplaneter, planeter i bane rundt en annen sol en vår egen. Bare en liten brøkdel av dem er direkte avbildet.

– Direkte avbildning av av et system med to planeter er meget sjeldent - bare to slike er tidligere blitt funnet, men da rundt stjerner som er svært forskjellige fra vår sol, kommenterer Pål Brekke, fagsjef for romforskning ved Norsk romsenter på e-post til forskning.no. Han har ikke deltatt i studien.

To giga-planeter

Stjernen kalles TYC 8998-760-1. Den er omtrent 17 millioner år gammel, bare en baby sammenlignet med vår sol.

Rundt den kretser to unge gasskjemper som har fanget inn menger med gass og materiale. Den innerste er 14 ganger tyngre enn Jupiter, den ytterste er som Jupiter ganger seks.

1300 jordkloder får plass inne i Jupiter. Så her er det snakk om to digre planeter.

De ligger også mye lenger unna stjernen sin enn vår største gasskjempe. Planetene ligger 160 og 320 ganger så langt unna som jorden gjør til sola. Til sammenligning ligger Jupiter fem ganger så langt unna som jordens distanse til sola.

Ifølge pressemeldingen kan observasjonene hjelpe astronomer til å forstå mer om hvordan planetene rundt vår egen sol har blitt til og utviklet seg.

– Det er et imponerende arbeid som er gjort av forskerteamet ved ESA’s Very Large Telescope og er et nytt steg i å forstå planetsystemer rundt andre stjerner som ligner vår egen sol. Slike direkte observasjoner er også viktige for å kunne lete etter planeter med et miljø som kan fostre liv, sier Pål Brekke.

– Som å oppdage en ildflue rundt en fyrlykt

De fleste eksoplaneter er funnet ved å studere lyset til en stjerne over tid. Dersom planeter passerer foran stjernen vil lysstyrken svekkes, forklarer Brekke.

– På samme måte svekkes lyset fra solen under en Venuspassajse eller Merkurpassasje sett fra Jorden.

Det er vanskeligere å se planetene direkte. Det er blant annet fordi stjerner fullstendig overstråler det svake skinnet fra planetene.

– Det blir nesten som å prøve å oppdage en ildflue som flyr rundt en fyrlykt på mange kilometers avstand, sier Brekke.

Astronomer har funnet en måte å kompensere for dette. Very Large Telescope har et instrument som kalles SPHERE. Den inneholder en koronagraf, en skive som fungerer på litt på samme måte som om man holder tommelen opp foran sola. Instrumentet lager en kunstig solformørkelse slik at det svake skinnet fra planetene trer frem.

Fordelen med direkte avbildning er blant annet at det blir lettere å finne ut hva slags atmosfære planetene har ved hjelp av spektrografi. Det kan for eksempel avsløre mulige biosignaturer.

Biosignaturer i dette tilfellet vil være gasser i atmosfæren som trolig ikke ville vært tilstede, hadde det ikke vært for at de ble produsert av levende organismer. For eksempel har det vært spekulert i om deteksjonen av ørsmå mengder metan i atmosfæren på Mars kan ha vært laget av levende kilder.

Men potensielt beboelige planeter er foreløpig vanskelig å se direkte. Det er unge og store planeter som lettest lar seg avbilde. De er varmere og gløder av infrarødt lys.

Vil få se flere slike bilder fremover

Den første gangen astronomer tok bilde av en eksoplanet var i 2004. Også da var det Very Large Telescope som ble brukt som «kamera».

I 2008 kom de første bildene av flere planeter i bane rundt en normal stjerne.

Pål Brekke sier vi helt klart vil få se flere slike bilder i årene fremover.

– Teleskopene og sensorene forbedres stadig og en har også klart å forbedre teknikker for å kompensere for forstyrrelser av lyset fra stjerner når det passerer gjennom vår litt turbulente atmosfære.

Disse forstyrrelsene er det som gjør at det ser ut som stjerner blinker litt på nattehimmelen.

– Ved å bøye på speilene i de store teleskopene i takt med forstyrrelsene i atmosfæren kan man oppnå sylskarpe bilder.

I 2021 skal det nye romtekleskopet James Webb skytes opp. Nylig meldte NASA at de har sett seg nødt til å utsette oppskytningsdatoen fra mars i 2021 til oktober 2021. Det er store forventninger til hva slags kunnskap det nye teleskopet vil kunne frembringe.

– Dette teleskopet vil gi oss enda større muligheter til å bestemme hva atmosfæren til eksoplaneter består av og om gassene der kan opprettholde liv. Teleskopet kan revolusjonere vår kunnskap om andre planeter, sier Brekke.

Videre skal Den europeiske romfartsorganisasjon (ESA) sende opp romteleskopene ARIEL og PLATO som også skal studere eksoplaneter, forteller Brekke.

– Så dette er et forskningsfelt som er i vinden.

Referanse:

Alexander J. Bohn, m. fl: «Two directly-imaged, wide-orbit giant planets around the young, solar analogue TYC 8998-760-1», Astrophysical Journal Letters.

Les også:

Her er det første bildet av et sort hull: – Dette er helt fantastisk, og det er akkurat som forventet