Kansainvälinen tähtitieteilijäryhmä on avannut kaksi uutta Jupiterin kokoista planeettaa, jotka kiertävät kaukaisia tähtiä. Löytö tehtiin käyttämällä uutta SuperWASP-ohjelmaa, joka etsii tähtiä, jotka himmentävät ja kirkkauttavat säännöllisessä aikataulussa, kun planeetta kulkee niiden edessä.
Joukko brittiläisiä, ranskalaisia ja sveitsiläisiä tähtitieteilijöitä on löytänyt kaksi uutta Jupiterin kokoista planeettaa kaukaisten tähtien ympärille. Ne ovat kuumimpia planeettoja, jotka on vielä löydetty. Vanhempiensa tähteiden aiheuttama säteily säteilee heidän ilmakehänsa hitaasti avaruuteen. Nämä planeetat ovat ensimmäisiä, jotka löydetään Ison-Britannian johtamassa SuperWASP-ohjelmassa (Plane Angle Search for Planets).
Vanhempien tähtien edessä kulkevien planeettojen löytäminen on niin tärkeää ymmärtää planeettojen muodostumista, että Euroopan avaruusjärjestö käynnistää pian 35 miljoonan euron COROT-satelliitin löytääkseen ne. Mutta ryhmä Ison-Britannian, ranskalaisia ja sveitsiläisiä tähtitieteilijöitä on jo valmistelemassa tietä maasta, tänään ilmoittamalla kahden uuden Jupiterin kokoisen planeetan löytämisestä tähdet ympäri Andromedan ja Delphinuksen tähdistöissä. Vanhempiensa tähteiden aiheuttama säteily säteilee heidän ilmakehänsa hitaasti avaruuteen.
Nämä planeetat ovat ensimmäisiä, jotka löydetään Ison-Britannian johtamassa SuperWASP-ohjelmassa (Plane Angle Search for Planets). SuperWASP-joukkue on laajakulmakameralinssejä ja korkealaatuisia CCD-kameroita tukemalla etsinyt toistuvasti useita miljoonia tähtiä taivaan laajoilla alueilla etsien pieniä pudotuksia tähtivalossa, jotka aiheutuvat planeetan kulkiessa tähden edessä . Tätä kutsutaan kauttakulkuksi.
Uusien löytöjen vahvistus tuli aikaisemmin tässä kuussa, kun ryhmä yhdisti voimansa sveitsiläisten ja ranskalaisten SOPHIE-käyttäjien kanssa, joka on voimakas uusi ranskalainen rakennusinstrumentti Observatoire de Haute-Provencessa. SOPHIE pystyi havaitsemaan pienen heilutuksen jokaisen tähden liikkeessä planeettojen kiertäessä niiden ympärillä. Kaksi havaintotyyppiä yhdessä vahvistivat planeettojen olemassaolon ja luonteen.
"Näiden kahden instrumentin välinen kumppanuus on erityisen vahva - SuperWASP löytää ehdokasplaneetit ja määrittää niiden säteet, ja SOPHIE vahvistaa niiden luonteen ja punnitsee niitä", kertoi SuperWASP-projektitutkija tohtori Don Pollacco (Queen's University Belfast).
"Olemme iloisia siitä, että SOPHIE on havainnut ensimmäisen 4 toimintayönsä aikana SuperWASP: n kaksi ensimmäistä uutta planeettaa", kertoi professori Andrew Collier Cameron (St. Andrewsin yliopisto), joka johti kansainvälistä seurantakampanjaa.
Nykyään tunnetaan noin 200 planeettaa muiden tähteiden ympärillä, mutta melkein kaikki niistä löydettiin suurilla kaukoputkilla, jotka maksavat kymmeniä miljoonia puntia. Tämä vaatii työlästä yhden tähden kerrallaan tutkimista toivoen löytävän tähtiä planeettojen ympärillä.
Sen sijaan SuperWASP-kaukoputket tarkastelevat satoja tuhansia tähtiä kerrallaan, jolloin kaikki ne, joilla on kauttakulku planeetan ehdokas, voidaan tunnistaa yhdellä kertaa.
Vain kymmenessä tunnetuista järjestelmistä on havaittu, että planeetta kulkee sen tähden edessä. Vaikka tunnettujen "kauttakulkevien eksoplaneettojen" lukumäärä on edelleen hyvin pieni, niillä on avain planeettajärjestelmien muodostumiseen ja ymmärrys oman maamme alkuperästä. Ne ovat ainoat planeetat, joiden koko ja tiheys voidaan määrittää luotettavasti.
Tähdet, joiden ympärillä uusia planeettoja kiertää, ovat molemmat samanlaisia kuin aurinko. Yksi on hieman kuumempi, kirkkaampi ja isompi, kun taas toinen on hieman viileämpi, kevyempi ja pienempi. Suurempi tähti Andromedan tähdistössä on yli 1000 valovuoden päässä. Pienempi tähti Delphinuksen tähdistössä on vain noin 500 valovuoden päässä. Vaikka molemmat tähdet ovat liian heikot nähdäkseen paljaalla silmällä, ne ovat helposti havaittavissa pienellä kaukoputkella.
Itse planetaatit, jotka tunnetaan nimellä WASP-1b ja WASP-2b, ovat tyyppiä, joka tunnetaan nimellä "kuumat Jupiterit". Ne ovat molemmat jättiläinen kaasuplaneettoja, kuten Jupiter, aurinkokunnan järjestelmämme suurin planeetta, mutta ne ovat paljon lähempänä vanhemmat tähtiään. Vaikka Jupiter on lähes 800 miljoonaa km päässä Auringosta ja kiertää sitä kerran 12 vuodessa, WASP-1b on vain 6 miljoonaa km päässä tähdestään ja kiertää kerran 2,5 päivän välein, WASP-2b on vain 4,5 miljoonaa km päässä tähdestään ja kiertää kerran. joka toinen päivä.
Hyvin lähellä olevat kiertoradat tarkoittavat, että näiden planeettojen on oltava jopa kuumempia kuin aurinkojärjestelmässämme oleva Merkurius-planeetta, joka on lähes 60 miljoonaa km päässä Auringosta ja jonka pintalämpötila on yli 400 ° C. WASP-1b: n lämpötilan arvioidaan olevan yli 1800C. Molemmilla planeetoilla on merkkejä siitä, että he menettävät ilmakehänsä avaruuteen.
SuperWASP-ryhmä suunnittelee parhaillaan kahden uuden planeettajärjestelmän seurantaa Hubble-avaruusteleskoopilla ja Spitzer-avaruusteleskoopilla, jotta voidaan mitata tarkemmin planeettojen koko ja lämpötila sekä etsiä merkkejä muista planeetoista. näissä järjestelmissä. SuperWASP: n odotetaan löytävän kymmeniä enemmän kauttakulkuplaneetteja seuraavien vuosien aikana.
Tuloksia kuvaava paperi on toimitettu kuukausittaisessa ilmoituksessa Royal Astronomical Society -lehdessä.
TAUSTATIETO
Heidelbergissa Max Planckin tähtitieteellisessä instituutissa Heidelbergissa pidettävässä kansainvälisessä konferenssissa ryhmä tähtitieteilijöitä Isosta-Britanniasta, Kanariansaarilta, Ranskasta ja Sveitsistä ilmoittaa löytävänsä kaksi uutta planeettaa, jotka kiertävät muiden tähtijen ympärillä. (Dr. Rachel Streetin konferenssipuhe on suunniteltu klo 11:50 paikallista aikaa). Kaksi planeettaa, nimeltään WASP-1b ja WASP-2b, tunnistettiin maailman suurimman planeettametsästyskaukoputken avulla, joka tunnetaan nimellä SuperWASP, joka sijaitsee La Palman saarella. Löytöjen planetaarinen luonne vahvistettiin uudella instrumentilla, joka tunnetaan nimellä SOPHIE, Haute-Provencen observatoriossa. Nämä kaksi kaukoputkea ovat vasta aloittaneet yhteisen toiminnan ja löytäneet nämä kaksi uutta planeettaa vastaavissa avajaisissaan.
Vaikka mikään kaukoputki ei tosiasiallisesti näe planeettoja muiden tähtijen ympärillä suoraan, planeetan kulku tai kulku tähtipinnan läpi voi estää noin 1% vanhemman tähden valosta, joten tähti muuttuu muutaman tunnin ajan hiukan himmeämmäksi. Omassa aurinkojärjestelmässämme samanlainen ilmiö tapahtui 8. kesäkuuta 2004, kun Venus kulki Auringon levyn yli.
SuperWASP-kaukoputket ottavat toistuvia kuvia satoja tuhansia tähtiä yhdellä otoksella, jolloin saadaan tieto siitä, kuinka jokaisen tähden kirkkaus vaihtelee ajan myötä. Etsimällä tietoista tähtiä, jotka ”silmäilevät”, ehdokkaat niille satama planeetoille tunnistetaan. Näitä ehdokas tähtiä tarkkaillaan sitten erikseen vahvistamaan planeetan havaitseminen käyttämällä kuuluisaa kaukoputkea Observatoire de Haute-Provencessa, missä ryhmän jäsenet Michel Mayor ja Didier Queloz tekivät ensimmäisen historiallisen eksoplaneetan löytön vuonna 1995.
SUPERWASP-PLANETARY TRANSIT TELESCOPES
SuperWASP (laajakulmahaku planeetoille) -projekti käyttää kahta kamerajärjestelmää - yksi La Palmassa Kanariansaarilla ja toinen Sutherlandin observatoriossa, Etelä-Afrikassa. Näillä kaukoputkilla on uusi optinen rakenne, joka käsittää kahdeksan tieteellistä kameraa, jotka kukin muistuttavat toiminnassaan kotitalouden digitaalikameraa ja kiinnitetään yhdessä tavanomaiseen teleskooppitelineeseen. SuperWASP: n näkökenttä on noin 2000 kertaa suurempi kuin perinteisen tähtitieteellisen kaukoputken. Instrumentit toimivat robottihallinnassa ja sijaitsevat omissa räätälöityissä rakennuksissa.
Kaikkien kiinnikkeiden kahdeksan erillistä kameraa ovat teleskooppistandardien mukaan pieniä - linssien halkaisija on vain 11 cm - mutta yhdessä huipputeknisten ilmaisimien ja hienostuneen, automatisoidun data-analyysiputken kanssa ne kykenevät tuottamaan kuvia koko taivaan, useita kertoja yössä, ja havaitsee useita satoja tuhansia tähtiä yhdellä napsautuksella.
Yhden yön tarkkailu SuperWASP: llä tuottaa suuren määrän tietoja, jopa 60 Gt - noin tyypillisen nykyaikaisen tietokoneen kiintolevyn (tai 100 CD-ROM-levyä) kokoa. Nämä tiedot käsitellään sitten hienostuneella ohjelmistolla ja tallennetaan tietokantaan Leicesterin yliopistossa.
Tarkkailemalla toistuvasti samoja taivaanpisteitä, uudestaan ja uudestaan SuperWASP-kaukoputkilla, ja mittaamalla tarkasti kaikkien havaittujen tähtivalaisu, tähtitieteilijät rakentavat kaikkien esineiden ”valokäyrät” seuratakseen, kuinka niiden kirkkaus vaihtelee ajan myötä.
Niille tähtiille, joiden planeettoja on kiertoradalla, ja joiden kiertoradat näkyvät melkein reunaan nähden, kirkkauden lasku (noin 1%) tapahtuu, kun planeetta kulkee tähden edessä. Itse asiassa tähdet silmäilevät kertoakseen meille, että heillä on planeettoja. Valokäyrässä upotuksen kesto ja syvyys mahdollistavat planeetan säteen mittaamisen.
Tiedot, joista kaksi WASP-planeettaa löydettiin, saatiin vuonna 2004, kun pohjoinen SuperWASP-kaukoputki toimi vain viidellä kameralla. Sekä SuperWASP pohjoinen että etelä toimivat nyt robottisesti täydellisellä kahdeksalla kameralla. Alkuperäinen havaittu planeettojen veto lupaa vielä suurempia saaliita, jotka asettavat ymmärryksemme näistä omituisista planeetoista turvalliselle tilastolliselle pohjalle.
SOPHIESKUVA
Havaittuaan tähdet kiertävien eksoplanetaattiehdokkaiden kanssa, havainnot vahvistetaan uudella välineellä - SOPHIE-spektrografilla - Haute-Provencen observatoriossa. Tässä ilmoitetut havainnot saatiin tämän uuden instrumentin ensimmäisen viikon käytön aikana.
Kun planeetat kiertävät isäntätähteidensä ympäri, tähti itsensä vedetään pienellä kiertoradalla planeetan vetämällä. Tämä pieni 'heiluminen' havaitaan Doppler-tehosteella. Tähden spektri sisältää monia absorbointilinjoja, jotka on tuotettu tähden ilmakehässä. Nämä spektriviivat esiintyvät karakteristisilla, tarkasti tunnetuilla aallonpituuksilla. Kuitenkin, kun tähti liikkuu kiertävän planeetan vaikutuksen alaisena, niin spektriviivat siirtyvät pieninä määrinä taaksepäin ja eteenpäin aallonpituudessa.
SOPHIE-spektrografi sallii näiden pienten aallonpituussiirtojen mittaamisen erittäin tarkasti. Tässä löydettyjen kahden planeetan tapauksessa mitatut Doppler-siirtymät ovat alle 0,0003 nanometriä aallonpituudella, mikä vastaa nopeutta, joka on alle 200 metriä sekunnissa.
Samankaltaisia siirtymiä kuin SuperWASP: n havaitsemat voivat tuottaa myös pienen massan tähdet, joten on välttämätöntä mitata Doppler-siirto, jotta "punnitaan" kulkeva esine ja erotetaan nämä kaksi mahdollisuutta. Doppler-siirtymän analysointi mahdollistaa kulkevan kumppanin planeettaluonteen varmistamisen ja sen todellisen massan määrittämisen. Yhdessä säteen määrityksen kanssa se tarjoaa planeetan tiheyden, joka on tärkeä tieto eksoplaneettojen sisäisen rakenteen tutkimisessa.
Alkuperäinen lähde: RAS-lehdistötiedote
