Onderzoekers hebben een jonge ster geïdentificeerd met vier planeten ter grootte van Jupiter en Saturnus die er omheen draaien. de eerste keer dat er zoveel massieve planeten zijn ontdekt in zo'n jong systeem. Het systeem heeft ook een nieuw record gevestigd voor het meest extreme bereik van banen dat tot nu toe is waargenomen:de buitenste planeet staat meer dan duizend keer verder van de ster dan de binnenste, wat interessante vragen oproept over hoe een dergelijk systeem zou kunnen zijn ontstaan.

De ster is slechts twee miljoen jaar oud – een 'peuter' in astronomische termen - en wordt omgeven door een enorme schijf van stof en ijs. deze schijf, bekend als een protoplanetaire schijf, is waar de planeten, manen, asteroïden en andere astronomische objecten in de vorm van stellaire systemen.

Het was al bekend dat de ster opmerkelijk was omdat hij de eerste zogenaamde hete Jupiter bevat - een massieve planeet die heel dicht bij zijn moederster draait - die rond zo'n jonge ster is ontdekt. Hoewel hete Jupiters het eerste type exoplaneet waren dat werd ontdekt, hun bestaan ​​heeft astronomen lange tijd in verwarring gebracht omdat men vaak denkt dat ze te dicht bij hun moedersterren staan ​​om in situ te zijn gevormd.

Nutsvoorzieningen, een team van onderzoekers onder leiding van de Universiteit van Cambridge heeft de Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) gebruikt om te zoeken naar planetaire 'broers en zussen' van deze hete Jupiter. Hun afbeelding onthulde drie verschillende gaten in de schijf, die, volgens hun theoretische modellen, werden hoogstwaarschijnlijk veroorzaakt door drie extra gasreuzenplaneten die ook rond de jonge ster draaien. Hun resultaten worden gerapporteerd in de Astrofysische journaalbrieven .

De ster, CI Tau, bevindt zich op ongeveer 500 lichtjaar afstand in een zeer productieve stellaire 'kraamkamer'-regio van de melkweg. De vier planeten verschillen enorm in hun banen:de dichtstbijzijnde (de hete Jupiter) ligt binnen het equivalent van de baan van Mercurius, terwijl de verste op een afstand draait die meer dan drie keer groter is dan die van Neptunus. De twee buitenste planeten hebben ongeveer de massa van Saturnus, terwijl de twee binnenplaneten respectievelijk ongeveer één en tien keer de massa van Jupiter hebben.

De ontdekking roept veel vragen op voor astronomen. Ongeveer 1% van de sterren herbergt hete Jupiters, maar de meeste bekende hete Jupiters zijn honderden keren ouder dan CI Tau. "Het is momenteel onmogelijk om te zeggen of de extreme planetaire architectuur die wordt gezien in CI Tau gebruikelijk is in hete Jupiter-systemen, omdat de manier waarop deze zusterplaneten werden gedetecteerd - door hun effect op de protoplanetaire schijf - niet zou werken in oudere systemen die niet langer een protoplanetaire schijf, " zei professor Cathie Clarke van Cambridge's Institute of Astronomy, de eerste auteur van de studie.

Volgens de onderzoekers is het is ook onduidelijk of de zusterplaneten een rol speelden bij het aandrijven van de binnenste planeet in zijn ultrakorte baan, en of dit een mechanisme is dat werkt bij het maken van hete Jupiters in het algemeen. En nog een mysterie is hoe de buitenste twee planeten überhaupt zijn ontstaan.

"Planeetvormingsmodellen zijn meestal gericht op het kunnen maken van de soorten planeten die al zijn waargenomen, dus nieuwe ontdekkingen passen niet per se in de modellen, "zei Clarke. "Saturnus-massaplaneten worden verondersteld zich te vormen door eerst een vaste kern te accumuleren en dan een laag gas erop te trekken, maar deze processen zouden op grote afstanden van de ster erg traag verlopen. De meeste modellen zullen moeite hebben om op deze afstand planeten van deze massa te maken."

De taak die voor ons ligt, is om dit raadselachtige systeem op meerdere golflengten te bestuderen om meer aanwijzingen te krijgen over de eigenschappen van de schijf en zijn planeten. Ondertussen, ALMA – de eerste telescoop met de mogelijkheid om planeten in wording in beeld te brengen – zal waarschijnlijk voor nog meer verrassingen zorgen in andere systemen, ons beeld van de vorming van planetenstelsels opnieuw vormgeven.