En planet kredser baglæns om en rød dværg, og ingen kæmpe i nærheden kan forklare det

En planet 72 lysår fra Jorden kredser om sin stjerne den forkerte vej. GJ 3090 b, en verden der er lidt over dobbelt så bred som Jorden, bevæger sig rundt om sin røde dværg imod den retning, stjernen selv roterer, hældende omkring 136 grader fra hvor planeter normalt ligger. Det er den første planet nogensinde fundet til at bevæge sig baglæns omkring en rød dværg, den mest almindelige type stjerne i galaksen.

Baglæns planeter er sjældne, men de er ikke nye. I alle tidligere tilfælde af en bane så voldsomt ude af balance i et system med flere planeter, kunne astronomer pege på en synder: en følgestjerne eller en kæmpe ydre planet, hvis tyngdekraft over millioner af år havde trukket en nabo ud af kurs. Omkring GJ 3090 er der ingen sådan bølle. Det fravær er den egentlige nyhed, fordi det antyder, at planeten kan være født i en skive af gas og støv, der allerede snurrede den forkerte vej.

”Til vores store overraskelse er planeten GJ 3090 b ikke blot på en stærkt misvisende bane, men den kredser også retrogradt,” sagde Yann Carteret, doktorand ved Université de Genève og førsteforfatter af undersøgelsen i Astronomy & Astrophysics.

Planeten er en sub-Neptun, omkring 2,2 gange Jordens radius og 4,5 gange dens masse, og den fuldfører en bane på cirka 2,9 dage. Dens stjerne, en M-type rød dværg i det sydlige stjernebillede Føniks, er mindre og køligere end Solen. Systemet rummer også mindst én anden planet, en bekræftet sub-Neptun på en 16-dages bane, plus en kandidat på 13 dage.

Sådan fangede de en planet, der går den forkerte vej

Ingen kan fotografere banen direkte. Holdet læste den i stedet ud af stjernelyset ved hjælp af et trick kendt som Rossiter-McLaughlin-effekten. En roterende stjerne har den ene side vendt mod os og den anden side væk, så lys fra den første halvdel er let forskudt mod blåt og lys fra den anden mod rødt. Når en planet krydser stjernens flade, blokerer den en plet af den ene halvdel og derefter den anden. Den rækkefølge, hvori den dækker dem, afslører bevægelsesretningen.

For en planet, der går den normale vej, dækkes den nærmende halvdel først. GJ 3090 b dækker dem i den omvendte rækkefølge.

Signalet er lille. En transit varer her omkring en time og et kvarter, planeten er lille, og stjernen roterer langsomt. Holdet brugte NIRPS, et nær-infrarødt spektrograf på European Southern Observatorys 3,6-meter teleskop ved La Silla i Chile, bygget af et konsortium ledet af Université de Genève og Université de Montréal. Røde dværge skinner langt kraftigere i infrarødt end i synligt lys, hvilket er grunden til, at et infrarødt instrument kunne gøre, hvad optiske instrumenter kæmper med.

Forskerne observerede seks transitter med NIRPS, fire af dem samtidigt med det ældre HARPS-spektrograf, og indsamlede 193 spektre over omkring 23 timer. I stedet for at lede efter den klassiske vaklen i stjernens samlede hastighed, som var for svag til at opdage, brugte de en metode kaldet RM Revolutions, der analyserer lyset fra den nøjagtige stribe af stjernen, der er skjult bag planeten i hvert øjeblik. GJ 3090 b er nu den mindste planet omkring en rød dværg med en fuld tredimensionel hældningsmåling.

Hvor 136 grader ligger

I vores solsystem kredser planeterne inden for omkring 7 grader af Solens ækvator, og hver eneste af dem går samme vej som Solen drejer. En vinkel på 90 grader ville betyde en polær bane, der passerer over stjernens poler. Alt over 90 er retrogradt. Ved 136 grader er GJ 3090 b tættere på fuldstændig på hovedet end på siden.

Det placerer den blandt de mest hældende planeter, for hvilke astronomer har en tredimensionel måling, sammen med to gasgiganter, KELT-19 b og TOI-1710 b. Det er også kun det sjette bekræftede system med flere planeter, der indeholder en planet hældende mere end 70 grader. I de andre fem, bemærker holdet, er der altid enten en bred binær følgestjerne eller en massiv ydre planet, der er i stand til at gøre skaden.

Røde dværge gør resultatet endnu mærkeligere. Deres dybe, omrørende ydre lag menes at udøve stærke tidevandskræfter på tætte planeter, der gradvist trækker hældende baner tilbage i balance. GJ 3090 b ser ud til at have undgået den korrektion, mest sandsynligt fordi den er lille og ligger lige langt nok ud, omkring 13 gange stjernens radius, til at tidevandstrækket forbliver svagt.

Den manglende synder og en anden generations skive

Holdet gik på jagt efter en skjult forstyrrer. Ved at kombinere års radialhastighedsdata fra HARPS og NIRPS, højopløselig speckle-billeddannelse og målinger fra Gaia-rumteleskopet udelukkede de enhver følgestjerne inden for omkring 3 astronomiske enheder, og enhver planet tungere end Jupiter inden for 15 astronomiske enheder, under antagelse af at den kredser i samme plan som GJ 3090 b. Alt tungere end 13 Jupiter-masser, grænsen over hvilken objekter tæller som brune dværge, er udelukket ud til 100 astronomiske enheder under samme antagelse.

”Fraværet af en massiv følgesvend til at forklare denne usædvanlige bane vil føre os til at udforske andre hypoteser,” sagde medforfatter Vincent Bourrier fra Université de Genève.

Deres foretrukne forklaring er en anden generations skive. Efter at stjernens oprindelige skive var ryddet, kan den unge røde dværg have opsamlet frisk gas og støv fra det interstellare rum. Det materiale ville ankomme med en tilfældig orientering, og i dette tilfælde ankom det snurrende imod stjernen. Planeterne ville derefter have dannet sig inde i denne hældende skive og migreret indad sammen. Forfatterne forbinder ideen med såkaldte Peter Pan-skiver, røde dværgskiver der fortsætter med at fodre deres stjerner i titusinder af millioner af år, langt længere end modeller forventer.

Deres beregning tilføjer en begrænsning. For at stjernen ikke skulle rette sig ind igen med den nye skive, kunne den have slugt mindre end omkring 1.500 Jordmasser af materiale, hvilket ved standardproportioner betyder cirka 15 Jordmasser af støv. Planeterne alene tegner sig for en stor del af det, så det meste af støvet i skiven må være endt i planeter snarere end at falde ned på stjernen.

Hvad det ikke afgør

136-graders tallet bærer brede fejlbjælker, fra cirka 118 til 160 grader. Holdet udelukker en polær bane ved 2,5 sigma, et meningsfuldt resultat, men langt fra 5-sigma standarden som fysikere reserverer til opdagelser. Den fulde tredimensionelle hældning afhænger også af estimater af stjernens rotationsperiode, radius og hældning, ikke kun af transitdataene.

Den endelige tilpasning hviler på fem nætter fra et enkelt instrument. En NIRPS-transit med dårligt signal blev droppet, og HARPS-dataene var for svage til at begrænse vinklen, så intet andet instrument bekræfter uafhængigt retningen.

Følgesøgningen har et smuthul, som forfatterne klart angiver. Deres grænser antager, at enhver skjult kæmpe kredser i samme plan som GJ 3090 b. Et massivt legeme på en stejlt hældende bane er ikke fuldt udelukket. Anden-skive-scenariet er en slutning fra det, der mangler, ikke noget nogen har observeret.

Almindelige spørgsmål om baglæns planeter

Hvad er en retrograd planet?

En retrograd planet kredser om sin stjerne i den modsatte retning af stjernens egen rotation. Planeter dannes fra den samme snurrende skive, der fodrer deres stjerne, så de deler normalt dens retning. En retrograd bane betyder, at noget har hældet planeten eller dens fødsels-skive med mere end 90 grader.

Hvordan ved astronomer, hvilken vej en planet kredser?

De ser planeten krydse foran sin stjerne og måler, hvordan farven på stjernelyset skifter. Fordi den ene side af en roterende stjerne nærmer sig os, og den anden fjerner sig, viser rækkefølgen, hvori planeten blokerer hver side, dens bevægelsesretning. Dette er Rossiter-McLaughlin-effekten.

Kredser noget baglæns i vores solsystem?

Ingen planet kredser om Solen baglæns, og alle otte holder sig tæt på Solens ækvator. Nogle måner gør: Neptuns største måne, Triton, kredser imod planetens rotation og menes at være et fanget objekt. Venus roterer baglæns på sin akse, men dens bane går den normale vej.

Kan GJ 3090 b understøtte liv?

Undersøgelsen siger intet om liv. Planeten kredser om sin stjerne på under tre dage, langt tættere end Merkur er på Solen. Ved omkring 4,5 Jordmasser og 2,2 Jordradier er den en sub-Neptun, en klasse der normalt menes at bære en tyk gasindhylning snarere end en blottet klippeoverflade.

Planeten blev først identificeret af NASAs TESS-rumteleskop og bekræftet i 2022. NIRPS-transitterne bag den nye måling blev optaget i 2024, og artiklen blev accepteret af Astronomy & Astrophysics i august 2026 og offentliggjort i september. Forfatternes scenario laver en testbar forudsigelse: hvis hver planet i systemet blev dannet i den samme hældende skive, bør GJ 3090 b’s søskende dele dens baglæns hældning. Næste skridt er at måle deres baner også, hvilket vil være svært, fordi 16-dages planeten aldrig krydser sin stjerne fra vores synsvinkel.

Reference: Carteret et al., “Upside down: GJ 3090 b the first retrograde exoplanet around an M dwarf detected with NIRPS,” Astronomy & Astrophysics, 2026. DOI: 10.1051/0004-6361/202661989

Tags: ESO, exoplaneter, GJ 3090 b, La Silla Observatory, NIRPS, red dwarf