Astronomen die de Subaru-telescoop gebruiken, hebben vastgesteld dat de aardachtige planeten van het TRAPPIST-1-systeem niet significant verkeerd zijn uitgelijnd met de rotatie van de ster. Dit is een belangrijk resultaat voor het begrijpen van de evolutie van planetenstelsels rond zeer lichte sterren in het algemeen, en in het bijzonder de geschiedenis van de TRAPPIST-1-planeten, inclusief die in de buurt van de bewoonbare zone.

Sterren zoals de zon zijn niet statisch, maar roteren om een ​​as. Deze rotatie is het meest merkbaar wanneer er kenmerken zoals zonnevlekken op het oppervlak van de ster zijn. In het zonnestelsel, de banen van alle planeten zijn uitgelijnd binnen 6 graden met de rotatie van de zon. In het verleden werd aangenomen dat planetaire banen zouden worden uitgelijnd met de rotatie van de ster, maar er zijn nu veel voorbeelden bekend van exoplaneetsystemen waarbij de banen van de planeten niet goed zijn uitgelijnd met de rotatie van de centrale ster. Dit roept de vraag op:kunnen planetaire systemen zich niet op één lijn vormen, of zijn de waargenomen verkeerd uitgelijnde systemen eerst uitgelijnd en werden later door een verstoring uit de lijn geworpen?

Het TRAPPIST-1-systeem heeft de aandacht getrokken omdat het drie kleine rotsachtige planeten heeft die zich in of nabij de bewoonbare zone bevinden waar vloeibaar water kan bestaan. De centrale ster is een zeer lichte en koele ster, een M-dwerg genoemd, en die planeten bevinden zich zeer dicht bij de centrale ster. Daarom, dit planetenstelsel is heel anders dan ons zonnestelsel. Het bepalen van de geschiedenis van dit systeem is belangrijk omdat het zou kunnen helpen bepalen of een van de potentieel bewoonbare planeten ook daadwerkelijk bewoonbaar is. Maar het is ook een interessant systeem omdat er geen objecten in de buurt zijn die de banen van de planeten zouden kunnen verstoren, wat betekent dat de banen nog steeds dicht bij de plaats moeten zijn waar de planeten zich voor het eerst hebben gevormd. Dit geeft astronomen een kans om de oorspronkelijke omstandigheden van het systeem te onderzoeken.

Omdat sterren draaien, de kant die in beeld draait heeft een relatieve snelheid naar de kijker toe, terwijl de kant die uit het zicht draait een relatieve snelheid heeft weg van de kijker. Als een planeet overgaat, passeert tussen de ster en de aarde en blokkeert een klein deel van het licht van de ster, het is mogelijk om te zien welke rand van de ster de planeet als eerste blokkeert. Dit fenomeen wordt het Rossiter-McLaughlin-effect genoemd. Met behulp van deze methode, het is mogelijk om de afwijking tussen de baan van de planeet en de rotatie van de ster te meten. Echter, tot nu toe waren die waarnemingen beperkt tot grote planeten zoals Jupiter-achtige of Neptunus-achtige.

Een team van onderzoekers, waaronder leden van het Tokyo Institute of Technology en het Astrobiology Center in Japan, observeerde TRAPPIST-1 met de Subaru-telescoop om te zoeken naar een verkeerde uitlijning tussen de banen van de planeten en de ster. Het team profiteerde van een kans op 31 augustus, 2018, toen drie van de exoplaneten in een baan om TRAPPIST-1 in één nacht voor de ster langs gingen. Twee van de drie waren rotsachtige planeten in de buurt van de bewoonbare zone. Aangezien lichte sterren over het algemeen zwak zijn, het was onmogelijk geweest om de stellaire scheefstand (spin-baanhoek) voor TRAPPIST-1 te onderzoeken. Maar dankzij het lichtverzamelende vermogen van de Subaru-telescoop en de hoge spectrale resolutie van de nieuwe infraroodspectrograaf IRD, het team was in staat om de helling te meten. Ze ontdekten dat de obliquiteit laag was, dicht bij nul. Dit is de eerste meting van de stellaire obliquiteit voor een zeer lichte ster zoals TRAPPIST-1 en ook de eerste Rossiter-McLaughlin-meting voor planeten in de bewoonbare zone.

Maar de leider van het team, Teruyuki Hirano aan het Tokyo Institute of Technology, waarschuwingen, "De gegevens suggereren uitlijning van de stellaire spin met de planetaire orbitale assen, maar de precisie van de metingen was niet goed genoeg om een ​​kleine afwijking in de spin-baan volledig uit te sluiten. Niettemin, dit is de eerste detectie van het effect met aardachtige planeten en meer werk zal dit opmerkelijke exoplaneetsysteem beter karakteriseren."