Umetniška ilustracija planeta, ki obkroža zelo mlado, aktivno zvezdo. Kreditna slika: UFL. Kliknite za povečavo.
Astronomi so z relativno majhnim javno dostopnim teleskopom, turbopolnjenim z novim instrumentom za iskanje planetov, odkrili planet, ki kroži okoli mladoletne zvezde skoraj 100 svetlobnih let.
Podvig kaže, da so astronomi našli način, kako močno pospešiti tempo lova na planete zunaj našega osončja.
"V zadnjih dveh desetletjih so astronomi iskali približno 3000 zvezd za nove planete," je dejal Jian Ge, profesor astronomije na univerzi na Floridi. »Naš uspeh s tem novim instrumentom kaže, da bomo kmalu lahko hitreje in poceni iskali zvezde? morda kar nekaj sto tisoč zvezd v naslednjih dveh desetletjih. "
Ge in sodelavci z Univerze na Floridi, Državne univerze v Tennesseeju, Inštituta za astrofiziko na španskih Kanarskih otokih, Pennsylvania State University in Univerze v Teksasu so danes predstavili svoje ugotovitve na letnem srečanju Ameriškega astronomskega društva v Washingtonu, D.C.
Njihovo delo je deloma pomembno zaradi tega, kaj so našli astronomi? planet, vsaj polovico tako masiven kot Jupiter, ki kroži okoli zvezde, stare le 600 milijonov let. To je na primer zelo mlado v primerjavi s sončnimi 5 milijardami let.
"To je ena najmlajših zvezd, ki se je kdaj identificirala s planetarnim spremljevalcem," je dejal Ge. Morda bolj pomemben instrument, ki ga uporabljamo za iskanje planeta, kaže na pot do veliko bolj dostopne metode iskanja drugih? vključno s tistimi, ki so sposobni podpirati življenje.
Planeti zunaj našega osončja običajno preplavijo svetloba njihovih zvezd, zato jih je težko vizualno opazovati. V devetdesetih letih prejšnjega stoletja so astronomi začeli uporabljati merilno tehniko, imenovano Dopplerjeva radialna hitrost, za zaznavanje planetov z opazovanjem nihanja v zvezdi, ki ga gravitacijsko inducira planet v orbiti.
Ta tehnika, ki je odkrila veliko večino 160 zunanjih sončnih planetov, ki so jih našli doslej, deluje tako, da lovi spekter zvezdne svetlobe za subtilne Doplerove premike, ki se dogajajo, ko se zvezda in planet premikata proti in stran od njihovega skupnega središča mase . Instrument v središču te tehnike je ponavadi spektrograf, vendar je ta instrument problematičen.
"Glavna težava spektrografov je, da zberejo le majhen odstotek fotonov iz ciljnega vira svetlobe, kar pomeni, da so uporabni samo za iskanje oddaljenih planetov, če so nameščeni na relativno velikih teleskopih," je dejal Ge.
Novi instrument astronomov, Exoplanet Tracker ali ET, odpravlja to težavo tako, da spektrograf zamenja z interferometrom, napravo, ki lahko izvede natančnejše meritve radialne hitrosti. Preskusi kažejo, da lahko interferometer zajame kar 20 odstotkov razpoložljivih fotonov, zaradi česar je instrument veliko močnejši, kar odpira njegovo uporabo za lov na oddaljene planete manjšim teleskopom.
Interferometer, opremljen z interferometrom, je z razvojnimi stroški približno 200.000 dolarjev tudi precej cenejši od primerljivih spektrografov, ki stanejo več kot milijon dolarjev. In približno 4 metre dolga, 2 stopala široka in tehta približno 150 kilogramov, je lažja in manjša. Instrument temelji na konceptu, ki ga je leta 1997 prvič predlagal fizik iz laboratorija Lawrence Livermore David Erskine.
Astronomi so Exoplanet Tracker uporabljali na posebnem 0,9-metrskem Coudu? sistem napajanja v 2,1-metrskem teleskopu Nacionalne znanstvene fundacije v Nacionalnem observatoriju Kitt Peak v bližini Tucsona, Ariz.
Tako kot instrumenti radialne hitrosti, opremljeni s spektrografi, lahko instrument ET v svoji sedanji obliki hkrati išče samo en predmet. Toda Geova ekipa je dokazala, da lahko hkrati lovi planete okoli več zvezd? ključni element njegove povečane uporabnosti. Skupina dela na različici, ki bi lahko hkrati preiskovala kar 100 zvezdic.
Sledilnik Exoplanet bo prihodnjo pomlad uporabljen za poskusno raziskavo planetov na 2,5 metrskem teleskopu s širokim poljem Sloan Digital Sky Survey v opazovalnici Apache Point v Novi Mehiki. Nov instrument se financira z 875.000 dolarjev WM. Keck Foundation. V fazi načrtovanja je veliko bolj ambiciozna dolgoročna raziskava.
Kitt Peak Coud? napajalni teleskop, s katerim so Ge in sodelavci odkrivali nov planet, ima na visokem stolpu 0,9-metrsko ogledalo, ogledalo, ki usmerja vhodno zvezdno svetlobo v opazovalno sobo v dnu 2,1-metrskega teleskopa. Standardni spektrograf v objektu napolni prostor? medtem ko ET zaseda majhen kotiček.
Novi planet je najbolj oddaljen, kar so ga kdaj našli pri uporabi Dopplerjeve tehnike z zrcalom teleskopa, manjšim od enega metra. Po svetu obstaja na stotine takšnih teleskopov v primerjavi z le nekaj peščic večjih 2- in 3-metrskih teleskopov, ki se pogosteje uporabljajo pri iskanju planetov? teleskopi, ki so običajno zelo zahtevni in težko dostopni.
"Ti manjši teleskopi so sorazmerno poceni in so relativno na voljo," je dejal Ge, "zato lahko pogosto dostopate do številnih deset noči, če imate obetaven predlog."
Kitt Peak National Observatory je del Nacionalnega optičnega astronomskega observatorija, Tucson, Ariz., Ki ga upravlja Združenje univerz za raziskave v astronomiji Inc., v skladu s sporazumom o sodelovanju z Nacionalno znanstveno fundacijo.
"To je prvič, da so planet odkrili planet s pomočjo javno financiranega teleskopa v ameriškem nacionalnem observatoriju," je dejal Buell Jannuzi, vršilec dolžnosti direktorja Nacionalnega observatorija Kitt Peak. "Zelo smo navdušeni, da bo širša skupnost astronomov po vsem svetu lahko predlagala uporabo enoosebnega instrumenta Exoplanet Tracker na Kitt Peak za izvajanje lastnih raziskovalnih programov, ki se začnejo jeseni 2006."
Kljub temu je odkrivanje novih planetov nikoli enostavno.
Po zadnji ugotovitvi so se astronomi zelo potrudili in zagotovili, da dejansko "vidijo" planet. To je zato, ker zvezda, ki ima približno 80 odstotkov mase našega sonca, ohrani velik del svoje mladostne hitrosti vrtenja, zaradi česar je sposobna ustvarjati močna magnetna polja in s tem povezane temne zvezde. Te so podobne magnetno ustvarjenim sončnim pikam na našem lastnem soncu in lahko posnemajo prisotnost planeta v orbiti okoli zvezde.
Da bi se prepričal o tej možnosti, je Greg Henry, astronom iz zvezne države Tennessee, opazoval zvezdo z avtomatskim teleskopom v Arizoni in ugotovil, da zvezda spreminja svojo svetlost med vrtenjem.
"Moja opažanja razkrivajo približno 12 dni vrtenja zvezde," je dejal Henry. "Torej, če je planetno orbitalno obdobje res manj kot pet dni, temne lise, ki se vrtijo na površini zvezde vsakih 12 dni, ne morejo povzročiti lažnega videza planeta."
Na novo postavljeni planet v smeri ozvezdja Device konča svojo orbito v manj kot petih dneh, kar pomeni, da kroži zelo blizu matične zvezde in je zelo vroč. To pomeni, da je preblizu zvezde, da bi lahko ležal znotraj "območja bivanja", kjer je mogoče življenje.
Izvirni vir: UFL News Release
