Et internationalt hold med tre astronomer fra det Europæiske Syd Observatorium (ESO) har brugt teknikken baseret på gravitationel mikrolinse-effekt til at finde ud af, hvor almindelige planeter er i Mælkevejen. Efter en seks år lang jagt, hvor de har undersøgt millioner af stjerner, konkluderer holdet, at planeter omkring stjerner er mere reglen end undtagelsen. Resultaterne offentliggøres i tidsskriftet Nature 12/1

I løbet af de seneste 16 år har astronomer opdaget mere end 700 bekræftede exoplaneter og er begyndt at undersøge disse kloders spektre (eso1002) og atmosfærer (eso1047). Selvom undersøgelser af de enkelte exoplaneters egenskaber unægtelig er værdifulde, presser et mere grundlæggende spørgsmål sig stadig på: Hvor almindelige er planeter i Mælkevejen?

De fleste exoplaneter, vi kender i dag, er fundet enten ved at registrere planetens tyngdepåvirkning af sin stjerne, eller ved at fange planeten, mens den passerer ind foran sin stjerne, og dermed dæmper lyset en smule. Begge teknikker er bedst til at finde planeter, der enten er tunge eller kredser tæt på deres stjerne eller begge dele. Mange andre planeter bliver overset.

Et internationalt hold af astronomer har søgt efter exoplaneter ved hjælp af en helt anden metode, der udnytter den såkaldte gravitationelle mikrolinse-effekt. Denne metode kan finde planeter over et bredt interval af forskellige masser og planeter, der ligger meget længere væk fra deres stjerner.

Arnaud Cassan (Institut d’Astrophysique de Paris), der er hovedforfatter på Nature-artiklen, forklarer: ”Vi har ledt efter exoplaneter i seks års mikrolinse-data. Det er bemærkelsesværdigt, at disse data viser, at planeter er mere almindelige i vores galakse end stjerner. Vi har også fundet frem til, at lettere planeter, som super-jords-planeter eller kølige neptunagtige planeter, må være mere almindelige end tungere planeter. ”

Astronomerne anvendte observationer leveret af PLANET- og OGLE-grupperne, hvor exoplaneter opdages ved, at tyngdefeltet af eventuelle planeter og deres værtsstjerner  virker som en linse, der forstærker lyset fra en bagvedliggende stjerne. Hvis stjernen, der optræder som en linse, har en planet i kredsløb omkring sig, kan planeten give et målbart bidrag til lysstyrke-forøgelsen af den bagvedliggende stjerne.

Jean-Philippe Beaulieu (Institut d’Astrophysique de Paris), leder af PLANET-samarbejdet tilføjer: “PLANET-samarbejdet blev etableret for at følge op på lovende mikrolinse-begivenheder med et verdensomspændende netværk af teleskoper placeret på den sydlige halvkugle, fra Australien og Sydafrika til Chile. ESO-teleskoper har ydet et stort bidrag til disse undersøgelser.”

Mikrolinse-effekten er et meget effektivt værktøj, der kan afsløre exoplaneter, som ikke ville kunne findes på nogen anden måde. Men for at en mikrolinse-begivenhed overhovedet kan ses, skal en baggrunds- og en linsestjerne stå på præcis på linie set her fra Jorden – og det sker meget sjældent. Og for at opdage en planet under en sådan begivenhed, skal planetens bane også være med på linien.

Selvom det således er langt fra en nem opgave at finde en planet ved hjælp af mikrolinse-effekten, er det ikke desto mindre lykkedes at finde tre exoplaneter i de seks års mikrolinse-data fra PLANET og OGLE, der er blevet brugt i denne analyse: en super-jord og planeter med masser, der svarer til Neptuns og Jupiters. Set ud fra standarden for mikrolinie-observationer er dette en imponerende fangst. Fundet af tre planeter betyder, at astronomerne enten har været utrolig heldige og har fået jackpot trods store odds imod dem, eller at planeter findes i så rigelige mængder i Mælkevejen, at det var næsten uundgåeligt.

Astronomerne kombinerede derefter oplysninger om de tre positive exoplanet-opdagelser med syv ekstra opdagelser fra tidligere arbejde, samt det store antal af ikke-opdagelser i data over de seks år – ikke-opdagelser er lige så vigtige for den statistiske analyse, og de er langt mere talrige. Konklusionen var at én ud af seks af de undersøgte stjerner har en planet med en masse som Jupiters, halvdelen har planeter med masser som Neptuns og to tredjedele har super-jords-planeter. Undersøgelsen var følsom overfor planeter, der ligger mellem 75 millioner og 1,5 milliarder km fra deres stjerner (i Solsystemet omfatter dette område alle planeterne fra Venus til Saturn), og med masser fra fem gange Jordens og op til ti gange Jupiters.

Ved at kombinere resultaterne antydes det stærkt, at det gennemsnitlige antal planter omkring en stjerne, er større end én. Planeter er reglen snarere end undtagelsen.

”Tidligere troede vi, at Jorden kunne være unik i vores galakse. Men nu ser det ud til, at der bogstavelig talt er milliarder af planeter med en masse som svarer til Jordens, der kredser om stjerner i Mælkevejen”, slutter Daniel Kubas, medforfatter på artiklen.

Kilder: ESO og NBI