Da en stjerne blusset kort, visste astronomer at det var fordi en dimmere stjerne hadde passert rett foran, og fungerte som et objektiv med tyngdekraften for å fokusere lys. Astronomer har brukt kraften fra Hubble-romteleskopet for å finne denne svake stjernen to år etter linsebegivenheten. Å identifisere stjernen er kritisk, fordi den lar astronomer måle dens unike egenskaper, som masse, temperatur og sammensetning.
NASAs Hubble-romteleskop har for første gang identifisert forelderstjernen til en fjern planet oppdaget gjennom gravitasjonsmikrolensering.
Mikrolensering skjer når en forgrunnsstjerne forsterker lyset fra en bakgrunnsstjerne som øyeblikkelig stemmer overens med den. Den spesielle karakteren til lysforstørrelsen kan avdekke ledetråder for forgrunnsstjernens art og eventuelle tilknyttede planeter. Uten en konkret identifisering og karakterisering av forgrunnen, er en unik bestemmelse av egenskapene til den medfølgende planeten vanskelig.
Hubbles skarpe visjon er ideelt egnet til å identifisere forelderstjernen, eller "vertsstjernen", for planeter som finnes i galaksen vår gjennom mikrolensering. Leder for Hubble-teamet, David Bennett fra University of Notre Dame, Ind., Sa "identifikasjonen av vertsstjernen er avgjørende for en fullstendig forståelse av planetene som er oppdaget ved mikrolensering."
Den nyoppdagede vertsstjernen, katalogisert som OGLE-2003-BLG-235L / MOA-2003-BLG-53L, har en planet følgesvenn som ble oppdaget i 2003 gjennom bakkebaserte gravitasjonsmikrolenseringsobservasjoner. Denne teknikken utnytter de tilfeldige bevegelsene til stjerner, som generelt er for små til å bli lagt merke til uten presise målinger. Hvis en stjerne derimot passerer presist (eller nesten nøyaktig) foran en annen stjerne, fungerer tyngdekraften til forgrundsstjernen som et gigantisk objektiv, noe som forsterker lyset fra bakgrunnsstjernen.
En planetarisk følgesvenn rundt stjernen i forgrunnen kan gi ekstra lysstyrke av bakgrunnsstjernen. Denne ekstra lysningen kan avsløre planeten, som ellers er for svak til å bli sett av teleskoper. Varigheten av microlensing-hendelsen er flere måneder, og den ekstra lysningen på grunn av en planet varer noen timer til et par dager. De bakkebaserte mikrolenseringsdataene hadde indikert et kombinert system med forgrunnen og bakgrunnsstjerner pluss en planet. Imidlertid tok det skarpheten til Hubble å skjelne i lyset fra bakgrunnsstjernen i forgrunnen ved å gjøre oppfølgingsobservasjoner to år etter microlens-hendelsen. Dette muliggjorde en definitiv bestemmelse av egenskapene til planetens moderstjerne.
De skarpe Hubble-bildene tillot forskerteamet å skille bakgrunnskildestjernen ut fra naboene i det veldig overfylte stjernefeltet i retning sentrum av galaksen. Stjernen så ut til å være omtrent 20 prosent lysere enn forventet. Denne ekstra lysstyrken kommer mest sannsynlig fra forgrundsobjektivstjernen, som er vert for planeten. Selv om Hubble-bildene ble tatt nesten to år etter linsebegivenheten, var kilde- og linsestjernene fremdeles så nær hverandre på himmelen at de i hovedsak fremsto som en stjerne.
Likevel var Hubble-observasjoner presise nok til å skille den lette forskyvningen i de to stjernenes posisjoner. Hubble kan ikke løse de to stjernene, men ved å ta flere bilder gjennom forskjellige fargede filtre, kan Hubbles Advanced Camera for Surveys ta opp en fargeforskyvning i det overlappende lyset til de to stjernene. Dette er mulig fordi forgrunnen er en annen farge fra bakgrunnsstjernen. For tiden utlignes forgrunnsstjernen med 0,7 milliarcsekunder (vinkelbredden på en krone sett 3000 miles unna) fra bakgrunnskildestjernen. Oppfølgingsobservasjoner med Hubble de kommende årene skulle avdekke et økende gap mellom forgrunnen og bakgrunnsstjernene.
Forskere bemerket at den nyoppdagede vertsstjernen er mer massiv og derfor varmere enn forventet for en tilfeldig feltstjerne i vår galakse. Det er 63 prosent massen til jordas sol, mens den gjennomsnittlige stjernen bare har 30 prosent av solens masse. Vertsstjernens identifikasjon muliggjorde også bestemmelse av avstanden ved 19 000 lysår og planetens masse på 2,6 Jupitermasser. Egenskapene til linsebegivenheten viser at planeten befinner seg i en bane av Jupiter-størrelse rundt sin overordnede røde stjerne.
Å forstå de typer vertsstjerner som eksterne planeter går i bane, er grunnleggende for å forbedre teoretiske modeller for planetdannelse. Den populære kjernetilpasningsmodellen spår at gigantiske planeter vokser fra små steinfrøobjekter i en skive med rusk rundt en stjerne. Siden det forventes mer massive skiver rundt mer massive stjerner, følger det at gassgigantplaneter sjelden vil dannes rundt stjerner med lav masse.
Hubble-observasjonene stemmer overens med kjernetilpasningsmodellen, spesielt hvis ytterligere fremtidige mikrolenseringsdeteksjoner av andre star-planet-systemer fortsetter å avsløre massive vertsstjerner for gassgigantplaneter.
Originalkilde: Hubble News Release
