Artystyczna koncepcja tranzytu planety XO-1b. Kliknij, aby powiększyć
Amatorscy astronomowie wykorzystali niedrogi sprzęt do odkrycia planety wielkości Jowisza krążącej wokół gwiazdy podobnej do Słońca oddalonej o 600 lat świetlnych. Zautomatyzowany teleskop obserwował dziesiątki tysięcy jasnych gwiazd, a następnie zespół wybrał kilkudziesięciu obiecujących kandydatów. Nowa planeta, nazwana X0-1b, jest 10. planetą odkrytą kiedykolwiek przy użyciu metody tranzytu.
Międzynarodowy zespół zawodowych i amatorskich astronomów, używając prostych, gotowych urządzeń do trałowania nieba na planetach poza naszym Układem Słonecznym, wyciągnął swój pierwszy „połów”.
Astronomowie odkryli planetę wielkości Jowisza krążącą wokół podobnej do Słońca gwiazdy 600 lat świetlnych od Ziemi w gwiazdozbiorze Corona Borealis. Zespół, kierowany przez Petera McCullougha z Space Telescope Science Institute w Baltimore, MD, obejmuje czterech amatorskich astronomów z Ameryki Północnej i Europy.
Używanie skromnych teleskopów do poszukiwania planet pozasłonecznych pozwala na produktywną współpracę między profesjonalnymi i amatorskimi astronomami, która mogłaby przyspieszyć wyprawę na planetę.
„To odkrycie sugeruje, że flota skromnych teleskopów i pomoc amatorskich astronomów mogą poszukiwać tranzytujących planet pozasłonecznych wiele razy szybciej niż obecnie” - powiedział McCullough. Odkrycie zostało zaakceptowane do publikacji w czasopiśmie Astrophysical Journal.
McCullough zastosował stosunkowo niedrogi teleskop wykonany z komercyjnego sprzętu do skanowania nieba w poszukiwaniu planet pozasłonecznych. Nazywany teleskopem XO, składa się z dwóch 200-milimetrowych teleobiektywów i wygląda jak lornetka. Teleskop znajduje się na szczycie wulkanu Haleakala na Hawajach.
„Replikacja prototypowego teleskopu XO kosztowałaby 60 000 $” - wyjaśnił McCullough. „Wydaliśmy znacznie więcej na oprogramowanie, w szczególności na zaprojektowanie i obsługę systemu oraz wydobywanie tej planety z danych”.
Zespół McCullougha znalazł planetę, nazwaną X0-1b, zauważając niewielkie spadki strumienia świetlnego gwiazdy, gdy planeta przeszła przed gwiazdą, zwaną tranzytem. Światło gwiazdy, zwanej XO-1, spada o około 2 procent, gdy planeta XO-1b przechodzi przed nią. Obserwacja ujawniła również, że X0-1b znajduje się na ciasnej czterodniowej orbicie wokół swojej gwiazdy macierzystej.
Chociaż astronomowie wykryli ponad 180 planet pozasłonecznych, X0-1b jest tylko dziesiątą planetą odkrytą za pomocą metody tranzytu. Jest to druga planeta znaleziona przy użyciu teleobiektywów. Pierwszy, nazwany TrES-1, został zgłoszony w 2004 r. Metoda tranzytu umożliwia astronomom określenie masy i wielkości planety. Astronomowie wykorzystują te informacje, aby wywnioskować cechy planety, takie jak jej gęstość.
Zespół potwierdził istnienie planety za pomocą teleskopu Harlana J. Smitha i teleskopu Hobby-Eberly'ego w obserwatorium McDonald University of Texas w celu zmierzenia niewielkiego wahania indukowanego przez planetę na jej macierzystej gwieździe. Ta tak zwana metoda prędkości radialnej pozwoliła zespołowi obliczyć dokładną masę planety, która jest nieco mniejsza niż masa Jowisza (około 0,9 masy Jowisza). Planeta jest również znacznie większa niż sugerowałaby jej masa. „Spośród planet, które przelatują przed ich gwiazdami, XO-1b jest najbardziej podobny do Jowisza, jaki dotąd znany, a gwiazda XO-1 jest najbardziej podobna do Słońca”, powiedział McCullough, chociaż szybko dodał: ale XO-1b jest znacznie bliżej swojej gwiazdy niż Jowisz od Słońca. ”
Innowacyjna technika astronomów polegająca na stosowaniu stosunkowo niedrogich teleskopów do poszukiwania planet zaćmieniowych sprzyja znajdowaniu planet krążących blisko swoich gwiazd. Planeta musi być również wystarczająco duża, aby wytworzyć mierzalny spadek w świetle gwiazd.
Planeta jest pierwszą odkrytą w trzyletnim poszukiwaniu McCullougha w zakresie tranzytu planet pozasłonecznych. Zadanie planety jest gwarantowane przez grant z programu Origins NASA.
Technika odkrywania planet McCullougha obejmuje nocne przemiatanie nieba za pomocą teleskopu XO na Hawajach w celu odnotowania jasności napotkanych gwiazd. Program komputerowy przesuwa się przez tysiące gwiazd co dwa miesiące w poszukiwaniu maleńkich świateł w świetle gwiazd, które są znakiem możliwego tranzytu planet. Komputer ma kilkaset możliwości. Spośród tych kandydatów McCullough i jego zespół wybierają kilkadziesiąt obiecujących potencjalnych klientów. Przekazuje te gwiazdy czterem amatorskim astronomom, aby dokładniej przestudiowali możliwe tranzyty.
Od września 2003 r. Do września 2005 r. Teleskop XO obserwował dziesiątki tysięcy jasnych gwiazd. W tym czasie jego zespół amatorskich astronomów badał kilkadziesiąt obiecujących kandydujących gwiazd zidentyfikowanych przez McCullougha i jego zespół. Gwiazda X0-1 została uznana za obiecującego kandydata w czerwcu 2005 r. Amatorscy astronomowie zaobserwowali ją w czerwcu i lipcu 2005 r., Potwierdzając, że obiekt wielkości planety zaćmiewa gwiazdę. Zespół McCullougha zwrócił się następnie do obserwatorium McDonald w Teksasie, aby uzyskać masę obiektu i zweryfikować go jako planetę. Wiadomość o obserwacji teleskopu otrzymał o godzinie 12:06 16 lutego 2006 roku od Chrisa Johnsa-Krulla, przyjaciela i kolegi z Rice University.
„To było cudowne uczucie, ponieważ zespół pracował przez trzy lata, aby znaleźć tę jedną planetę” - wyjaśnił McCullough. „Odkrycie to kilka bajtów z prawie terabajta danych: to jak próba destylacji złota z wody morskiej”.
Odkrycie ma również szczególne znaczenie rodzinne dla astronoma. „Mentorem mojego ojca był Harlan J. Smith, człowiek, którego ambicje i ciężka praca stworzyły teleskop, którego używaliśmy do pozyskiwania danych weryfikujących”.
McCullough uważa, że nowo odkryta planeta jest idealnym kandydatem do badań przez teleskopy kosmiczne Hubble'a i Spitzera. Hubble może dokładnie zmierzyć odległość gwiazdy i rozmiar planety. Spitzer faktycznie widzi promieniowanie podczerwone z planety. Zmierzając czas zniknięcia planety za gwiazdą, Spitzer może również zmierzyć „eliptyczność” lub „nieokrągłość” orbity planety. Jeśli orbita jest eliptyczna, to zmienna siła grawitacji spowodowałaby dodatkowe ogrzewanie planety, poszerzenie jej atmosfery i być może wyjaśnienie, dlaczego średnica obiektu wydaje się szczególnie duża dla ciała obliczonej masy.
„Zmierzając czas przejścia planety przez gwiazdę, zarówno amatorzy, jak i zawodowi astronomowie mogą mieć szczęście, by wykryć obecność innej planety w układzie XO-1 przez holowniki grawitacyjne na XO-1b”, powiedział McCullough. „Możliwe jest nawet, że taka planeta mogłaby być podobna do Ziemi”.
Oryginalne źródło: HubbleSite News Release
