Międzynarodowy zespół astronomów odkrył dwie nowe planety wielkości Jowisza krążące wokół odległych gwiazd. Odkrycia dokonano za pomocą nowego programu SuperWASP, który szuka gwiazd, które ściemniają się i rozjaśniają w regularnych odstępach czasu, gdy planeta przechodzi przed nimi.
Zespół brytyjskich, francuskich i szwajcarskich astronomów odkrył dwie nowe planety wielkości Jowisza wokół odległych gwiazd. Są jednymi z najgorętszych odkrytych planet. Ich atmosfery powoli są usuwane w przestrzeń przez płonące promieniowanie ich macierzystych gwiazd. Te planety są pierwszymi, które można znaleźć podczas prowadzonego przez Wielką Brytanię programu SuperWASP (Wide Angle Search for Planets).
Znalezienie planet przelatujących przed ich gwiazdami macierzystymi jest tak ważne, aby zrozumieć, w jaki sposób powstają planety, że Europejska Agencja Kosmiczna wkrótce wystrzeli 35 milionów euro satelity COROT, aby je znaleźć. Ale zespół brytyjskich, francuskich i szwajcarskich astronomów już toruje drogę z ziemi, ogłaszając dzisiaj odkrycie dwóch nowych planet wielkości Jowisza wokół gwiazd w konstelacjach Andromedy i Delfina. Ich atmosfery powoli są usuwane w przestrzeń przez płonące promieniowanie ich macierzystych gwiazd.
Te planety są pierwszymi, które można znaleźć podczas prowadzonego przez Wielką Brytanię programu SuperWASP (Wide Angle Search for Planets). Korzystając z szerokokątnych obiektywów, wspartych najwyższej jakości kamerami CCD, zespół SuperWASP wielokrotnie badał kilka milionów gwiazd na rozległych obszarach nieba, szukając niewielkich spadków w świetle gwiazd, które powstają, gdy planeta przechodzi przed gwiazdą . Jest to znane jako tranzyt.
Potwierdzenie nowych znalezisk nastąpiło na początku tego miesiąca, kiedy zespół połączył siły ze szwajcarskim i francuskim użytkownikiem SOPHIE, nowego potężnego instrumentu zbudowanego we Francji w Observatoire de Haute-Provence. SOPHIE był w stanie wykryć lekkie wahania w ruchu każdej gwiazdy, gdy planety krążą wokół nich. Razem dwa rodzaje obserwacji potwierdziły istnienie i naturę planet.
„Współpraca między tymi dwoma instrumentami jest szczególnie silna - SuperWASP znajduje planety kandydujące i określa ich promienie, a SOPHIE potwierdza ich naturę i waży je”, powiedział dr Don Pollacco (Queen's University Belfast), naukowiec projektu SuperWASP.
„Cieszymy się, że podczas pierwszych 4 nocy działalności SOPHIE wykrył pierwsze dwie nowe planety SuperWASP” - powiedział profesor Andrew Collier Cameron (University of St. Andrews), który prowadził międzynarodową kampanię kontrolną.
Obecnie znanych jest około 200 planet wokół innych gwiazd, ale prawie wszystkie z nich odkryto za pomocą dużych teleskopów kosztujących dziesiątki milionów funtów. Wymaga to pracochłonnego badania jednej gwiazdy na raz, w nadziei znalezienia gwiazd z planetami wokół nich.
W przeciwieństwie do tego, teleskopy SuperWASP patrzą na setki tysięcy gwiazd jednocześnie, umożliwiając identyfikację wszystkich tych z kandydatami na przelotową planetę za jednym razem.
W zaledwie kilkunastu znanych układach zaobserwowano, że planeta przechodzi przed swoją gwiazdą. Chociaż liczba znanych „tranzytowych egzoplanet” jest wciąż bardzo niewielka, stanowią one klucz do formowania się układów planetarnych i zrozumienia pochodzenia naszej własnej Ziemi. Są to jedyne planety, których rozmiary i gęstości można wiarygodnie określić.
Gwiazdy, wokół których krążą nowe planety, są podobne do Słońca. Jeden jest nieco cieplejszy, jaśniejszy i większy, podczas gdy drugi jest nieco chłodniejszy, słabszy i mniejszy. Większa gwiazda w gwiazdozbiorze Andromedy znajduje się w odległości ponad 1000 lat świetlnych. Mniejsza gwiazda, w gwiazdozbiorze Delphinusa, jest oddalona tylko o około 500 lat świetlnych. Chociaż obie gwiazdy są zbyt słabe, aby można je było zobaczyć gołym okiem, można je łatwo wykryć za pomocą małego teleskopu.
Same planety, znane jako WASP-1b i WASP-2b, są typu zwanego „gorącymi Jowiszami”. Obie są gigantycznymi planetami gazowymi, jak Jowisz, największa planeta w naszym Układzie Słonecznym, ale są znacznie bliżej swoich gwiazd macierzystych. Podczas gdy Jowisz znajduje się prawie 800 milionów km od Słońca i krąży wokół niego co 12 lat, WASP-1b znajduje się zaledwie 6 milionów km od swojej gwiazdy i krąży raz na 2,5 dnia, WASP-2b znajduje się tylko 4,5 miliona km od swojej gwiazdy i krąży raz co 2 dni.
Bardzo bliskie orbity oznaczają, że planety te muszą być jeszcze cieplejsze niż planeta Merkury w naszym Układzie Słonecznym, który znajduje się blisko 60 milionów km od Słońca i ma temperaturę powierzchni ponad 400 ° C. Szacuje się, że temperatura WASP-1b wynosi ponad 1800 ° C. Obie planety wykazują oznaki utraty atmosfery w kosmos.
Zespół SuperWASP planuje obecnie obserwacje obserwacyjne dwóch nowych układów planetarnych za pomocą Teleskopu Kosmicznego Hubble'a i Teleskopu Kosmicznego Spitzer w celu dokładniejszego pomiaru rozmiarów i temperatur planet, a także w celu znalezienia wskazań na innych planetach w tych systemach. Oczekuje się, że w ciągu kilku najbliższych lat SuperWASP znajdzie dziesiątki kolejnych planet w tranzycie.
Artykuł opisujący te wyniki został przesłany do czasopisma Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
INFORMACJE OGÓLNE
Na dzisiejszej międzynarodowej konferencji w Instytucie Astronomii im. Maxa Plancka w Heidelbergu zespół astronomów z Wielkiej Brytanii, Wysp Kanaryjskich, Francji i Szwajcarii ogłosi odkrycie dwóch nowych planet krążących wokół innych gwiazd. (Rozmowa konferencyjna dr Rachel Street zaplanowana jest na 11:50 czasu lokalnego). Dwie planety, o nazwach WASP-1b i WASP-2b, zostały zidentyfikowane za pomocą największego na świecie teleskopu do poszukiwań planet, znanego jako SuperWASP, który znajduje się na wyspie La Palma. Planetarna natura odkryć została ustalona przy użyciu nowego instrumentu, zwanego SOPHIE, w Observatoire de Haute-Provence. Te dwa teleskopy właśnie rozpoczęły wspólne operacje i znalazły dwie nowe planety w swoich odpowiednich inauguracyjnych porach obserwacji.
Chociaż żaden teleskop faktycznie nie widział planet wokół innych gwiazd bezpośrednio, przejście lub tranzyt planety przez powierzchnię gwiazdy może zablokować około 1% światła gwiazdy macierzystej, więc gwiazda staje się nieco słabsza na kilka godzin. W naszym Układzie Słonecznym podobne zjawisko miało miejsce 8 czerwca 2004 r., Kiedy Wenus przeleciała przez dysk Słońca.
Teleskopy SuperWASP wykonują powtarzające się zdjęcia setek tysięcy gwiazd w jednym ujęciu, tworząc zapis tego, jak jasność każdej gwiazdy zmienia się w czasie. Przeszukując dane gwiazd, które „mrugają”, identyfikowani są kandydaci na planety. Te kandydujące gwiazdy są następnie obserwowane indywidualnie w celu potwierdzenia wykrycia planety, przy użyciu słynnego teleskopu w Observatoire de Haute-Provence, gdzie pierwsze historyczne odkrycie egzoplanety zostało dokonane w 1995 roku przez członków zespołu Michela Mayora i Didiera Queloza.
PLANETARNE TELESKOPY TRANZYTOWE SUPERWASP
Projekt SuperWASP (Wide Angle Search for Planets) obsługuje dwa systemy kamer - jeden w La Palmie na Wyspach Kanaryjskich i jeden w Obserwatorium Sutherland w Południowej Afryce. Teleskopy te mają nowatorską konstrukcję optyczną, składającą się z ośmiu kamer naukowych, z których każda przypomina działającą kamerę domową, i są wspólnie przymocowane do konwencjonalnego mocowania teleskopu. SuperWASP ma pole widzenia około 2000 razy większe niż konwencjonalny teleskop astronomiczny. Instrumenty pracują pod kontrolą robota i są umieszczone we własnym budynku.
Osiem pojedynczych kamer na każdym mocowaniu jest małych jak na standardy teleskopu - obiektywy mają zaledwie 11 cm średnicy - ale w połączeniu z najnowocześniejszymi detektorami i wyrafinowanym, zautomatyzowanym potokiem analizy danych, są w stanie wytwarzać obrazy całe niebo, kilka razy w ciągu nocy, i wykrywanie kilkuset tysięcy gwiazd w jednym ujęciu.
Jedna noc obserwacji z SuperWASP generuje ogromną ilość danych, do 60 GB - mniej więcej wielkości typowego współczesnego twardego dysku komputera (lub 100 CD-ROMów). Dane te są następnie przetwarzane przy użyciu zaawansowanego oprogramowania i przechowywane w bazie danych na Uniwersytecie w Leicester.
Obserwując wielokrotnie te same plamy nieba, za pomocą teleskopów SuperWASP i dokładnie mierząc jasność wszystkich wykrytych gwiazd, astronomowie tworzą „krzywe światła” wszystkich obiektów, aby monitorować, jak zmienia się ich jasność w czasie.
W przypadku gwiazd z planetami na orbicie wokół nich i na których orbity są widziane prawie na krawędzi, spadki jasności (około 1%) występują, gdy planeta przechodzi przed gwiazdą. W efekcie gwiazdy mrugają, by powiedzieć nam, że mają planety. Czas trwania i głębokość zapadu na krzywej światła umożliwiają pomiar promienia planety.
Dane, z których odkryto dwie planety WASP, uzyskano w 2004 r., Kiedy północny teleskop SuperWASP działał z zaledwie pięcioma kamerami. Zarówno SuperWASP North, jak i South działają teraz automatycznie z pełnym zestawem ośmiu kamer każdy. Początkowy ciąg odkrytych planet zapowiada jeszcze większe połowy, dzięki którym nasze zrozumienie tych dziwnych planet będzie bezpieczne.
SPECTROGRAF SOPHIE
Po wykryciu gwiazd z orbitującymi wokół nich kandydatami na egzoplanetę, detekcje potwierdzane są za pomocą nowego instrumentu - spektrografu SOPHIE - w Observatoire de Haute-Provence. Przedstawione tutaj obserwacje uzyskano podczas pierwszego tygodnia pracy tego nowego instrumentu.
Gdy planety krążą wokół swoich gwiazd macierzystych, sama gwiazda jest ciągnięta na małej orbicie przez przyciąganie planety. Ten niewielki „chwiejność” jest wykrywany za pomocą efektu Dopplera. Widmo gwiazdy zawiera wiele linii absorpcyjnych wytwarzanych w atmosferze gwiazdy. Te linie widmowe występują przy charakterystycznych, dokładnie znanych długościach fal. Jednak gdy gwiazda porusza się pod wpływem krążącej planety, linie widmowe przesuwają się w przód iw tył na długości fali w niewielkich ilościach.
Spektrograf SOPHIE pozwala bardzo dokładnie zmierzyć te niewielkie przesunięcia długości fali. W przypadku dwóch odkrytych tutaj planet zmierzone przesunięcia Dopplera wynoszą poniżej 0,0003 nanometra długości fali, co odpowiada prędkościom mniejszym niż 200 metrów na sekundę.
Podobne tranzyty obserwowane przez SuperWASP mogą być również wytwarzane przez gwiazdy o niskiej masie, dlatego konieczne jest zmierzenie przesunięcia Dopplera w celu „zważenia” obiektu w tranzycie i rozróżnienia dwóch możliwości. Analiza przesunięcia Dopplera pozwala zabezpieczyć planetarną naturę towarzysza tranzytu i określić jej prawdziwą masę. W połączeniu z określeniem promienia zapewnia gęstość planety, która jest kluczową informacją do badania wewnętrznej struktury egzoplanet.
Oryginalne źródło: RAS News Release
