Astronomen hebben de allereerste spinmetingen vastgelegd van planeten die deel uitmaken van het HR 8799-sterrenstelsel.

Ontdekt in 2008 door de W. M. Keck Observatory en Gemini Observatory, die zich beide op Hawaï bevinden, het HR 8799-sterrenstelsel bevindt zich op 129 lichtjaar afstand en heeft vier zogenaamde super-Jupiterplaneten, elk zwaarder dan Jupiter. HR 8799 is een van de eerste planetaire systemen waarvan de foto rechtstreeks door een telescoop is gemaakt.

Echter, geen van de rotatieperioden van de HR 8799 planeten, of spinsnelheden, was gemeten - en in feite de draaisnelheid (wat zich vertaalt in de lengte van een dag op de planeet) is gemeten voor slechts een handvol van de duizenden exoplaneten die tot nu toe zijn ontdekt.

De doorbraak werd mogelijk gemaakt door een door Caltech en Keck Observatory geleid wetenschappelijk en technisch team dat een instrument ontwikkelde met de naam Keck Planet Imager and Characterizer (KPIC). In gebruik genomen tussen 2018 en 2020, het instrument kan observeren, met extreem hoge spectrale resolutie, exoplaneten die eerder werden afgebeeld. KPIC biedt een resolutie die hoog genoeg is om te ontcijferen hoe snel de planeten draaien.

Een studie over de bevindingen is geaccepteerd voor publicatie in Het astronomische tijdschrift ; het werk vertegenwoordigt de eerste wetenschappelijke resultaten van KPIC.

De studie toonde aan dat de minimale rotatiesnelheden van twee van de HR 8799 planeten, bekend als HR 8799 d en HR 8799 e, zijn 10,1 kilometer per seconde (km/s) en 15 km/s, respectievelijk. Dit vertaalt zich in een lengte van de dag die zo kort kan zijn als drie uur of kan zo lang zijn als 24 uur, zoals op aarde, afhankelijk van de hellingen van de planeten, die op dit moment onbepaald zijn. Voor de context, Jupiter heeft een rotatiesnelheid van ongeveer 12,7 km/s, en een dag op Jupiter duurt bijna 10 uur.

Het team was ook in staat om de spin van een derde planeet te beperken, HR 8799 c, tot een bovengrens van minder dan 14 km/s. De rotatiesnelheid van de vierde planeet, HR 8799 b, kon niet definitief worden vastgesteld.

Het kennen van de draaisnelheden van planeten geeft belangrijke aanwijzingen over hoe ze zijn ontstaan.

"Met KPN, we waren in staat om de hoogste spectrale resolutie-waarnemingen ooit te verkrijgen van de HR 8799 exoplaneten, " zegt Jason Wang, de 51 Pegasi b Postdoctoral Scholar Research Associate in Astronomy bij Caltech en hoofdauteur van de studie. "Dit stelt ons in staat om ze nauwkeuriger dan ooit tevoren te bestuderen en ontgrendelt de sleutel tot een dieper begrip van niet alleen hoe deze vier planeten zijn gevormd, maar ook hoe gasreuzen zich in het algemeen door het universum ontwikkelen."