Ilustracja artysty planety krążącej wokół bardzo młodej, aktywnej gwiazdy. Źródło zdjęcia: UFL. Kliknij, aby powiększyć.
Astronomowie odkryli planetę krążącą wokół bardzo młodej gwiazdy blisko 100 lat świetlnych stąd za pomocą stosunkowo małego, publicznie dostępnego teleskopu z turbodoładowaniem za pomocą nowego przyrządu do wykrywania planet.
Osiągnięcie to sugeruje, że astronomowie znaleźli sposób na radykalne przyspieszenie tempa poszukiwań planet poza naszym Układem Słonecznym.
„W ciągu ostatnich dwóch dekad astronomowie poszukiwali około 3000 gwiazd w poszukiwaniu nowych planet” - powiedział Jian Ge, profesor astronomii na University of Florida. „Nasz sukces z tym nowym instrumentem pokazuje, że wkrótce będziemy mogli szybciej i taniej szukać gwiazd? może nawet kilkaset tysięcy gwiazd w ciągu najbliższych dwóch dekad. ”
Ge i koledzy z University of Florida, Tennessee State University, Institute of Astrophysics na Hiszpańskich Wyspach Kanaryjskich, Pennsylvania State University i University of Texas zaprezentowali swoje wyniki podczas dorocznego spotkania American Astronomical Society w Waszyngtonie.
Ich praca jest po części ważna z powodu tego, co znaleźli astronomowie? planeta, co najmniej w połowie tak masywna jak Jowisz, krążąca wokół gwiazdy mającej zaledwie 600 milionów lat. To bardzo młode w porównaniu na przykład z 5 miliardami lat Słońca.
„To jedna z najmłodszych gwiazd, jakie kiedykolwiek utożsamiano z towarzyszem planetarnym” - powiedział Ge. Być może ważniejsze jest to, że instrument wykorzystywany do znalezienia planety wskazuje drogę do znacznie bardziej dostępnej metody znajdowania innych? w tym zdolne do podtrzymywania życia.
Planety poza Układem Słonecznym są zazwyczaj zalewane przez światło swoich gwiazd, co utrudnia ich obserwację wzrokową. W latach 90. astronomowie zaczęli stosować technikę pomiaru zwaną prędkością radialną Dopplera do wykrywania planet, obserwując drganie gwiazdy, która jest indukowana grawitacyjnie przez orbitującą planetę.
Ta technika, która odkryła ogromną większość ponad 160 planet pozasłonecznych znalezionych do tej pory, polega na polowaniu w spektrum światła gwiazd w celu subtelnych przesunięć Dopplera, które występują, gdy gwiazda i planeta poruszają się w kierunku wspólnego centrum masy i od niego . Instrumentem w centrum tej techniki jest zwykle spektrograf, ale ten instrument jest problematyczny.
„Główny problem ze spektrografami polega na tym, że zbierają one tylko niewielki procent fotonów ze docelowego źródła światła, co oznacza, że są one przydatne jedynie do wyszukiwania odległych planet, gdy są zamontowane na stosunkowo dużych teleskopach”, powiedział Ge.
Nowy instrument astronomów, Exoplanet Tracker, lub ET, eliminuje ten problem poprzez zamianę spektrografu na interferometr, urządzenie, które może wykonywać dokładniejsze pomiary prędkości radialnej. Testy pokazują, że interferometr może wychwycić nawet 20 procent dostępnych fotonów, dzięki czemu instrument jest znacznie potężniejszy, co otwiera jego możliwości polowania na odległe planety na mniejsze teleskopy.
Koszt opracowania wynoszący około 200 000 USD, ET wyposażony w interferometr jest również znacznie tańszy niż porównywalne spektrografy, które kosztują ponad 1 milion USD. Przy długości około 4 stóp, szerokości 2 stóp i wadze około 150 funtów jest lżejszy i mniejszy. Instrument opiera się na koncepcji zaproponowanej po raz pierwszy w 1997 roku przez fizyka Lawrence Livermore National Lab, Davida Erskine.
Astronomowie korzystali z narzędzia Exoplanet Tracker na specjalnym 0,9-metrowym Coud? system karmienia w 2,1-metrowym teleskopie National Science Foundation w Obserwatorium Narodowym Kitt Peak w pobliżu Tucson, Ariz.
Podobnie jak przyrządy radialne wyposażone w spektrografy, przyrząd ET w obecnej formie może przeszukiwać tylko jeden obiekt na raz. Ale zespół Ge wykazał, że może polować na planety wokół wielu gwiazd jednocześnie? kluczowy element jego podwyższonej użyteczności. Zespół pracuje nad wersją umożliwiającą jednoczesne badanie nawet 100 gwiazd.
Exoplanet Tracker zostanie użyty wiosną do badania planety próbnej na 2,5-metrowym teleskopie szerokopasmowym Sloan Digital Sky Survey w Obserwatorium Apache Point w Nowym Meksyku. Nowy instrument jest finansowany z dotacji w wysokości 875 000 USD od W.M. Fundacja Kecka. Bardziej ambitne, długoterminowe badanie jest na etapie planowania.
The Kitt Peak Coud? teleskop zasilający, którego Ge i koledzy odkryli na nowej planecie, ma na wysokiej wieży zwierciadło 0,9 metra, które kieruje nadchodzące światło gwiazd do pokoju obserwacyjnego w podstawie 2,1-metrowego teleskopu. Standardowy spektrograf w obiekcie wypełnia pomieszczenie? podczas gdy ET zajmuje mały róg.
Nowa planeta jest najodleglejszą, jaką kiedykolwiek znaleziono przy użyciu techniki Dopplera z lustrem teleskopowym mniejszym niż 1 metr. Istnieją setki takich teleskopów na całym świecie, w porównaniu z zaledwie kilkoma większymi teleskopami 2- i 3-metrowymi częściej stosowanymi w poszukiwaniu planet? teleskopy, które są bardzo poszukiwane i trudno dostępne.
„Te mniejsze teleskopy są stosunkowo tanie i stosunkowo dostępne”, powiedział Ge, „więc często możesz uzyskać dostęp do wielu dziesiątek nocy, jeśli masz obiecującą propozycję”.
Kitt Peak National Observatory jest częścią National Optical Astronomy Observatory, Tucson, Ariz., Który jest zarządzany przez Association of Universities for Research in Astronomy Inc., na podstawie umowy o współpracy z National Science Foundation.
„Po raz pierwszy odkryto planetę za pomocą finansowanego ze środków publicznych teleskopu w amerykańskim obserwatorium narodowym”, powiedział Buell Jannuzi, pełniący obowiązki dyrektora Narodowego Obserwatorium Kitt Peak. „Jesteśmy bardzo podekscytowani, że szersza społeczność astronomów na całym świecie będzie mogła zaproponować użycie jednoprzedmiotowego przyrządu Exoplanet Tracker w Kitt Peak do prowadzenia własnych programów badawczych, począwszy od jesieni 2006 r.”
To powiedziawszy, odkrywanie nowych planet nigdy nie jest łatwe.
W najnowszym odkryciu astronomowie dołożyli wszelkich starań, aby faktycznie „zobaczyć” planetę. To dlatego, że gwiazda, która ma około 80 procent masy naszego Słońca, zachowuje znaczną część swojej młodzieńczej prędkości obrotowej, co czyni ją zdolną do generowania silnych pól magnetycznych i związanych z nimi ciemnych plam. Są one podobne do generowanych magnetycznie plam słonecznych na naszym własnym słońcu i mogą naśladować obecność planety na orbicie wokół gwiazdy.
Aby sprawdzić tę możliwość, Greg Henry, astronom z Tennessee State, obserwował gwiazdę za pomocą automatycznego teleskopu w Arizonie i stwierdził, że gwiazda zmienia swoją jasność podczas obracania się.
„Moje obserwacje wskazują na okres rotacji gwiazdy wynoszący około 12 dni” - powiedział Henry. „Tak więc, jeśli okres obiegu orbity planetarnej jest rzeczywiście krótszy niż pięć dni, ciemne plamy obracające się wokół powierzchni gwiazdy co 12 dni nie mogą powodować fałszywego pojawienia się planety.”
Położona w kierunku konstelacji Panny nowo odkryta planeta okrąża swoją orbitę w czasie krótszym niż pięć dni, co oznacza, że krąży ona bardzo blisko swojej gwiazdy macierzystej i jest bardzo gorąca. Oznacza to, że jest zbyt blisko gwiazdy, aby leżeć w „strefie zamieszkiwalnej”, w której możliwe jest życie.
Oryginalne źródło: UFL News Release
