Artysta ilustracja super ziemi. Kliknij, aby powiększyć.
Prawie wszystkie odkryte planety pozasłoneczne były wielkości Jowisza lub większe. W oparciu o niedawne odkrycie super-ziemi wokół czerwonej gwiazdy karła w odległości 9 000 lat świetlnych, zespół badawczy obliczył, że istnieje prawdopodobnie 3 razy więcej takich planet niż większe gazowe olbrzymy.
Astronomowie odkryli nową „super-Ziemię” krążącą wokół czerwonej gwiazdy karła, znajdującej się w odległości około 9 000 lat świetlnych. Ten nowo odkryty świat waży około 13 razy masę Ziemi i prawdopodobnie jest mieszanką skały i lodu, o średnicy kilkukrotnie większej niż Ziemia. Krąży wokół swojej gwiazdy w odległości około pasa asteroid w naszym Układzie Słonecznym, w odległości 250 milionów mil. Jego odległe położenie chłodzi go do -330 stopni Fahrenheita, co sugeruje, że chociaż ten świat ma podobną budowę do Ziemi, jest zbyt zimny dla ciekłej wody lub życia.
Okrążając niemal tak daleko, jak Jowisz w naszym Układzie Słonecznym, ta „super-Ziemia” prawdopodobnie nigdy nie zgromadziła wystarczającej ilości gazu, aby osiągnąć gigantyczne rozmiary. Zamiast tego dysk z materiału, z którego się utworzył, rozproszył się, głodząc go z surowców potrzebnych do rozwoju.
„Jest to układ słoneczny, w którym zabrakło gazu”, mówi astronom Harvard Scott Gaudi z Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA), członek współpracy MicroFUN, który zauważył planetę.
Odkrycie jest dziś zgłaszane w artykule opublikowanym online na stronie http://arxiv.org/abs/astro-ph/0603276 i przesłanym do publikacji w Astrophysical Journal Letters.
Gaudi przeprowadził szeroko zakrojoną analizę danych, która potwierdziła istnienie planety. Dalsza analiza jednocześnie wykluczyła obecność jakiegokolwiek świata wielkości Jowisza w odległym układzie słonecznym.
„Ta lodowa super-Ziemia dominuje w regionie wokół swojej gwiazdy, która w naszym Układzie Słonecznym jest zamieszkana przez gazowe gigantyczne planety”, powiedział pierwszy autor Andrew Gould (Ohio State University), który kieruje MicroFUN.
Zespół oblicza również, że około jedna trzecia wszystkich głównych gwiazd sekwencji może mieć podobne lodowe super-Ziemie. Teoria przewiduje, że mniejsze planety powinny być łatwiejsze do formowania niż większe wokół gwiazd o niskiej masie. Ponieważ większość gwiazd Drogi Mlecznej to czerwone karły, układy słoneczne zdominowane przez super-Ziemie mogą być bardziej powszechne w Galaktyce niż te z gigantycznymi Jowiszami.
To odkrycie rzuca nowe światło na proces powstawania Układu Słonecznego. Materiał krążący wokół gwiazdy o niskiej masie stopniowo gromadzi się na planetach, pozostawiając więcej czasu na rozproszenie się gazu w dysku protoplanetarnym, zanim uformują się duże planety. Gwiazdy o niskiej masie mają również zwykle mniej masywne dyski, oferując mniej surowców do tworzenia planet.
„Nasze odkrycie sugeruje, że wokół różnych typów gwiazd tworzą się różne typy układów słonecznych”, wyjaśnia Gaudi. „Gwiazdy podobne do Słońca tworzą Jowisz, podczas gdy gwiazdy czerwonych karłów tworzą jedynie super-Ziemie. Większe gwiazdy typu A mogą nawet tworzyć brązowe karły na swoich dyskach. ”
Astronomowie znaleźli planetę za pomocą techniki zwanej mikrosoczewkowaniem, efektem einsteinowskim, w którym grawitacja gwiazdy na pierwszym planie powiększa światło gwiazdy bardziej odległej. Jeśli gwiazda na pierwszym planie posiada planetę, grawitacja planety może dalej zniekształcać światło, sygnalizując w ten sposób jego obecność. Precyzyjne wyrównanie wymagane dla efektu oznacza, że każde zdarzenie mikrosoczewkowania trwa tylko przez krótki czas. Astronomowie muszą ściśle monitorować wiele gwiazd, aby wykryć takie zdarzenia.
Mikrosoczewkowanie jest wrażliwe na mniej masywne planety niż na bardziej powszechne metody wyszukiwania prędkości radialnych i przeszukiwania planet.
„Mikrosoczewkowanie jest jedynym sposobem na wykrycie planet o masie ziemskiej z ziemi za pomocą obecnej technologii”, mówi Gaudi. „Gdyby istniała planeta o masie ziemskiej w tym samym regionie, co ta super-Ziemia, i gdyby wyrównanie było prawidłowe, moglibyśmy ją wykryć. Dodając jeszcze jeden dwumetrowy teleskop do naszego arsenału, możemy być w stanie znaleźć nawet tuzin planet o masie ziemskiej każdego roku. ”
Współpraca OGLE (Optical Gravitational Lensing Experiment) początkowo odkryła mikrolenizowaną gwiazdę w kwietniu 2005 roku, wpatrując się w kierunku centrum galaktyki, gdzie zarówno gwiazdy pierwszego planu, jak i tła są szeroko rozpowszechnione. OGLE identyfikuje kilkaset zdarzeń mikrosoczewkowania rocznie, jednak tylko niewielka część tych zdarzeń przynosi planety. Gaudi szacuje, że z jednym lub dwoma dodatkowymi teleskopami znajdującymi się na półkuli południowej w celu monitorowania centrum galaktyki, liczba planet może gwałtownie wzrosnąć.
Odkrycia dokonało 36 astronomów, w tym członkowie współpracy MicroFUN, OGLE i Robonet. Nazwa planety to OGLE-2005-BLG-169Lb. OGLE-2005-BLG-169 odnosi się do 169. zdarzenia mikrosoczewkowania odkrytego przez OGLE Collaboration w kierunku wybrzuszenia galaktycznego w 2005 r., A „Lb” odnosi się do planetarnego towarzysza masy gwiazdy soczewki.
Kluczowe role w odkryciu odegrał lider zespołu OGLE Andrzej Udalski z Obserwatorium Uniwersytetu Warszawskiego oraz doktoranci Deokkeun An z Ohio State i Ai-ying Zhou z Missouri State University. Udalski zauważył, że to zdarzenie mikrosoczewkowania osiągnęło bardzo duże powiększenie 1 maja i szybko powiadomił o tym fakcie grupę MicroFUN, ponieważ wiadomo, że zdarzenia dużego powiększenia są bardzo korzystne dla wykrywania planet. Zwykłe teleskopy MicroFUN nie były w stanie uzyskać wielu zdjęć, więc lider MicroFUN Gould nazwał Obserwatorium MDM w Arizonie, gdzie obserwowali An i Zhou. Gould poprosił An i Zhou o uzyskanie kilku pomiarów jasności gwiazdy w ciągu nocy, ale zamiast tego An i Zhou wykonali ponad 1000 pomiarów. Ta duża liczba pomiarów MDM była kluczowa dla ustalenia, że obserwowany sygnał musi być naprawdę spowodowany przez planetę.
Oryginalne źródło: CfA News Release
