Forskare har upptäckt ”svenskt” grundämne i ultrahet exoplanets atmosfär

Lundaforskare har gjort två nya upptäckter kring universums varmaste exoplanet KELT-9 b. De har dels hittat grundämnet terbium – en sällsynt metall med svenska anor som aldrig tidigare påträffats i en exoplanets atmosfär. Forskarna har också tagit fram en ny metod som gör det möjligt att analysera exoplaneter mer djuplodande än vad som tidigare varit möjligt.

KELT-9 b är namnet på universums varmaste exoplanet som kretsar kring sin avlägsna stjärna cirka 670 ljusår från jorden. Himlakroppen, med en medeltemperatur på svindlande 4 000 grader, har sedan den upptäcktes 2016 entusiasmerat världens astronomer. I en artikel som publiceras i den vetenskapliga tidskriften Astronomy & Astrophysics har en forskargrupp, ledd från Lund, gjort nya upptäckter kring den skållheta särlingens atmosfär.

– Vi har utvecklat en ny metod som gör det möjligt att få fram mer detaljerad information. Med hjälp av den har vi upptäckt sju grundämnen, bland annat det sällsynta ämnet terbium som aldrig tidigare påträffats i någon exoplanets atmosfär, säger Nicholas Borsato, doktorand i astrofysik vid Lunds universitet.

Terbium är en sällsynt jordartsmetall som tillhör de så kallade lantanoiderna. Ämnet upptäcktes 1843 av den svenske kemisten Carl Gustaf Mosander i Ytterby gruva i Stockholms skärgård. Ämnet är mycket ovanligt förekommande i naturen, 99 procent av världens terbium-produktion sker idag i gruvdistriktet Bayan Obo i Inre Mongoliet.

– Att vi hittar terbium i en exoplanets atmosfär är lite av en sensation, säger Nicholas Borsato.

De flesta exoplaneter upptäcks genom att astronomer gör mätningar av hur starkt stjärnor lyser. När en exoplanet passerar framför sin stjärna minskar nämligen stjärnans ljusstyrka. Tack vare sin avancerade mätmetod har Lundaforskarna lyckats filtrera bort de dominerande signalerna i KELT-9 b:s atmosfär. Något som nu öppnar upp för möjligheten att få fram mer kunskap även om andra exoplaneters atmosfärer.

– Att lära oss mer om de tyngre grundämnena hjälper oss bland annat att bestämma exoplaneternas ålder och hur de har bildats, säger Nicholas Borsato.

Exoplaneter, eller extrasolära planeter, är planeter som befinner sig i andra solsystem än vårt eget. Den första bekräftade upptäckten gjordes 1992. Det var en exoplanet som kretsade runt en neutronstjärna. Tre år senare upptäcktes den första exoplaneten med en solliknande stjärna. Sedan dess har över 5 000 exoplaneter registrerats. Exoplaneter väcker ofta frågor kring eventuellt liv på andra platser i universum.

– Att upptäcka tunga grundämnen i atmosfären av ultraheta exoplaneter är ytterligare ett steg för att lära sig hur man avgör de här planeternas beboelighet. Ju bättre vi lär känna dessa planeter desto större chans har vi att i framtiden hitta jorden 2, säger Nicholas Borsato.

Förutom Lunds universitet har följande organisationer och lärosäten deltagit i arbetet: The University of Tokyo, University of Bern, Ludwig-Maximilians-Universität München.

Studien publiceras i tidskriften Astronomy & Astrophysics: ”The Mantis Network III: Expanding the limits of chemical searches within ultra hot-Jupiters. New detections of Ca I, V I, Ti I, Cr I, Ni I, Sr II, Ba II, and Tb II in KELT-9 b”

För mer information, kontakta:

Nicholas Borsato, doktorand i astrofysik

Fysiska institutionen, Lunds universitet

073 26 68 05

nicholas.borsato@fysik.lu.se