Hubble-avaruusteleskooppi on tunnistanut 16 tähteä, joilla voi olla ekstrasolaarisia planeettoja. Löytö tehtiin kauttakulkumenetelmällä, jossa planeetat himmentävät vanhemmat tähtiään hiukan eteenpäin kulkeessa. Lisähavaintoja tarvitaan kulkevien planeettojen massan tosiasialliseksi laskemiseksi.
NASA: n Hubble-avaruusoteleskooppi on löytänyt 16 ekstrasolaarista planeettaehdokasta, jotka kiertävät erilaisia kaukaisia tähtiä Linnunradan galaksin keskialueella.
Maapallon bonanza paljastettiin Hubble-tutkimuksen aikana, nimeltään Jousimies Window Window Eclipsing Extrasolar Planet Search (SWEEPS). Hubble näytti kauempana kuin koskaan on onnistuneesti etsitty ekstrasolaarisia planeettoja. Hubble katsoi 180 000 tähteen galaksin meidän täynnä olevaa keskimmäistä pullistumaa 26 000 valovuoden päässä. Se on neljäsosa Linnunradan kierrelevyn halkaisijasta. Tulokset ilmestyvät Nature-lehden 5. lokakuuta.
Tämä on yhdenmukainen niiden planeettojen lukumäärän kanssa, joiden odotetaan paljastavan sellaisesta kaukaisesta tutkimuksesta, joka perustuu aiempiin paikallisen aurinkoalueemme exoplaneetan havaintoihin. Hubblen kapea näkymä peitti taivaan, joka ei ole kulmikokoisesti suurempi kuin kaksi prosenttia täysikuun pinta-alasta. Kun ekstrapoloidaan koko galaksiin, Hubblen tiedot tarjoavat vahvan näytön noin 6 miljardin Jupiterin kokoisen planeetan olemassaolosta Linnunradalla.
Viisi äskettäin löydetystä planeetasta edustaa uutta äärimmäistä tyyppiä olevaa planeettaa, jota ei löydy läheisistä hauista. Nämä lyhyet periodit (USPP), nämä maailmat pyörittävät tähtensä ympärillä alle yhdessä maapallon päivässä.
”Hyvin yllättynyt oli erittäin lyhyen ajanjakson planeettojen löytäminen”, sanoi ryhmäjohtaja Kailash Sahu Baltimoressa sijaitsevasta avaruusteleskoopin tiedeinstituutista. "Löytömme antaa myös erittäin vahvan todisteen siitä, että planeettoja on yhtä runsaasti galaksin muissa osissa kuin ne ovat aurinkoalueellamme."
Hubble ei voinut tarkastella suoraan 16 äskettäin löydettyä planeettaehdokasta. Tähtitieteilijät käyttivät Hubblen Advanced Camera for Surveys -ohjelmaa planeettojen etsimiseen mittaamalla tähden vähäisen himmennyksen, joka johtui sen edessä olevan planeetan kulkumisesta, tapahtumana, jota kutsutaan kauttakulkuksi. Maapallon olisi oltava noin Jupiterin kokoista estääkseen tarpeeksi tähtivaloa, noin yhdestä kymmeneen prosenttia, jotta Habble pystyy mittaamaan sen.
Planeetteja kutsutaan ”ehdokkaiksi”, koska tähtitieteilijät voivat saada seurantamassamittauksia vain kahdelle niistä näiden järjestelmien etäisyyden ja heikkouden vuoksi. Tarkan analyysin jälkeen ryhmä sulki pois vaihtoehtoiset selitykset, kuten tähtikaverin laiduntamismatkan, joka voisi jäljitellä todellisen planeetan ennustettua allekirjoitusta. Löytö voisi yli kaksinkertaistaa planeettojen määrän, joka on vaalittu kauttakulkutekniikalla tähän mennessä.
Maapallon ehdokkaat pyrkivät pyörimään tähtien ympärillä, joissa on enemmän vetyä ja heliumia raskaampia alkuaineita, kuten hiiltä. Tämä tukee teorioita, että raskaalla aineella rikkailla tähdellä on tarvittavat aineosat planeettojen muodostamiseksi.
Planeeta ehdokas, jolla on lyhin kiertorata, nimeltään SWEEPS-10, kääntyy tähtensä ympärille 10 tunnissa. Vain 740 000 mailin päässä tähdestään sijaitseva planeetta on kaikkien aikojen kuumimpien havaittujen joukossa. Sen lämpötilan on arvioitu olevan noin 3000 astetta Fahrenheit.
"Tämän tähtihalaavan planeetan on oltava vähintään 1,6-kertainen Jupiterin massaan, muuten tähden gravitaatio lihakset vetäisivät sen erilleen", sanoi SWEEPS-ryhmän jäsen Mario Livio. "Tähden matala lämpötila antaa maapallolle selviytyä niin lähellä tähtiä."
"Erittäin lyhytaikaiset planeetat näyttävät esiintyvän ensisijaisesti normaalien punaisten kääpiötähteiden ympärillä, jotka ovat pienempiä ja viileämpiä kuin aurinkoomme", Sahu selitti. "USPP: n ilmeinen puute auringon kaltaisten tähtien ympärillä lähiympäristössämme osoittaa, että ne ovat ehkä haihtuneet pois, kun ne ovat muuttaneet liian lähelle kuumempaa tähteä."
On olemassa vaihtoehtoinen syy, miksi Jupiterin kaltaiset planeetit viileämpien tähtien ympärillä voivat kulkeutua lähemmäksi tähtiä kuin sellaiset planeetat kuumimpien tähtien ympärillä. Kaasun ja pölyn ympyrälaatta, josta ne muodostuivat, ulottuu lähemmäksi viileämpää tähteä. Siitä lähtien, kun ensimmäinen "kuuma Jupiter" löydettiin toisen tähden ympäri vuonna 1995, tähtitieteilijät ovat huomanneet, että tämän epätavallisen tyyppisen massiivisen planeetan täytyy olla spiraalistunut lähelle vanhempaa tähtiä kauempana sijaitsevasta paikasta, josta sen on oltava muodostunut. Ympäröivän levyn sisäreuna pysäyttää siirron.
Planeettaväylät tapahtuvat vain silloin, kun planeetan kiertorataa tarkastellaan melkein reunaan nähden. Kuitenkin vain noin 10 prosentilla kuumista Jupitereista on reunalla olevat kiertoradat, joiden avulla planeetta voidaan havaita kulkevan tähtien läpi. Menestyäkseen kauttakulkututkimuksissa on tarkastettava suuri määrä tähtiä kerralla. SWEEPS-kauttakulkututkimus kattoi rikkaan tähden kentän Jousimiehen ikkunassa.
Termi ”ikkuna” tarkoittaa selkeää näkymää galaktisen keskipisteeseen, mutta suuri osa galaktisen tason peittää pöly. Hubble tarkkaili 180 000 tähteä jaksoittaisen, lyhyen himmentämisen tähden kirkkaudessa. Tähtikenttää tarkkailtiin jatkuvan seitsemän päivän ajanjaksolla 23.-29. Helmikuuta 2004 alkaen. Varmistaakseen, että himmentämisen aiheutti tähtiä kiertävä esine, joukkue käytti Hubblea havaitsemaan 2-15 peräkkäistä kauttakulkua kullekin 16 planeettaehdokasta.
Kaksi tähteä kentällä ovat riittävän kirkkaita, jotta SWEEPS-joukkue voisi vahvistaa riippumattomasti planeetan läsnäolon mittaamalla spektroskooppisesti tähden liikkeessä heikkoa heilahtelua näkymättömän kumppanin vetovoiman takia. He käyttivät Euroopan eteläisen observatorion erittäin suurta kaukoputkea, joka sijaitsee Chilen Paranal-vuorella, mitataksesi tähtien heikkoa heilahtelua.
Yhden planeettaehdokkaan massa on havaitsemisrajan alapuolella, joka on 3,8 Jupiterimassaa. Toinen ehdokas on 9,7 Jupiterimassaa, mikä on pienempi kuin 13 Jupiterin massa ruskealle kääpiölle. Ruskea kääpiö on esine, joka muodostaa kuin tähti, mutta jolla ei ole tarpeeksi massaa loistamaan ydinfuusion avulla.
Koska tähdet ovat niin heikot ja näkökenttä on niin tiheästi pakattu tähtiin, tähden liikkeessä olevan heikkohiekan mittaaminen spektroskopialla suurimman osan planeetan ehdokkaiden vahvistamiseksi ei ole mahdollista. Tulevat kaukoputket, kuten NASA: n James Webbin avaruusteleskooppi, tarjoavat tarvittavan herkkyyden vahvistaakseen suurimman osan planeetan ehdokkaista.
Hubble SWEEPS-ohjelma on tärkeä todiste konseptista NASAn tulevalle Kepler-operaatiolle, jonka on tarkoitus aloittaa vuonna 2007. Keplerin observatorio seuraa jatkuvasti Linnunradan galaksin aluetta havaitakseen kauttakulkuplaneettoja enimmäkseen kaukana olevien tähtijen ympärillä. Kepler on riittävän herkkä havaitsemaan mahdollisesti satoja maapallon koko planeettaa ehdokkaita asutettavissa olevalla vyöhykkeellä tai lähellä sitä etäisyyttä tähtistä, jossa nestemäistä vettä voisi mahdollisesti esiintyä planeetan pinnalla.
Hubble-avaruusoteleskooppi on NASA: n ja Euroopan avaruusjärjestön välisen kansainvälisen yhteistyön projekti. Space Telescope Science Institute suorittaa Hubble-tiedeoperaatioita. Instituutiota hallinnoi NASA: lle Astronomy, Inc., Washington, tutkimusyliopistojen liitto.
Alkuperäinen lähde: Hubble-lehdistötiedote
