Bildekreditt: NASA / JPL
Som Sherlock Holmes som holder et forstørrelsesglass for å avdekke skjulte ledetråder, brukte moderne astronomer kosmiske forstørrelseseffekter for å avsløre en planet som kretser rundt en fjern stjerne.
Dette markerer den første oppdagelsen av en planet rundt en stjerne utenfor jordas solsystem med gravitasjonsmikrolensering. En stjerne eller planet kan fungere som en kosmisk linse for å forstørre og lysne en fjernere stjerne som er oppstilt bak den. Tyngdefeltet til forgrunnen stjerne bøyer og fokuserer lys, som et glassobjektiv som bøyer og fokuserer stjernelys i et teleskop. Albert Einstein spådde denne effekten i sin teori om generell relativitet og bekreftet den med vår sol.
"Den virkelige styrken ved mikrolensering er dens evne til å oppdage lavmasse-planeter," sier Dr. Ian Bond fra Institute for Astronomy i Edinburgh, Skottland, hovedforfatter av et papir som dukker opp i Astrophysical Journal Letters 10. mai. Funnet ble muliggjort gjennom samarbeid mellom to internasjonale forskerteam: Microlensing Observations in Astrophysics (Moa) og Optical Gravitational Lensing Experiment (Ogle). Velutstyrte amatørastronomer kan bruke denne teknikken for å følge opp fremtidige funn og hjelpe til med å bekrefte planeter rundt andre stjerner.
Det nyoppdagede stjerneplanet-systemet er 17.000 lysår unna, i stjernebildet Skytten. Planeten, som går i bane rundt en rød dvergstjernestjerne, er sannsynligvis halvannen gang større enn Jupiter. Planeten og stjernen er tre ganger lenger fra hverandre enn Jorden og solen. Sammen forstørrer de en lengre, bakgrunnsstjerne som er omtrent 24 000 lysår unna, i nærheten av Melkeveisenteret.
I de fleste tidligere observasjoner med mikrolensering så forskerne et typisk lysende mønster, eller lyskurve, noe som indikerte at en stjerners gravitasjonstrekning påvirket lyset fra et objekt bak det. De siste observasjonene avdekket ekstra lysstyrke, som indikerer eksistensen av to massive gjenstander. Ved å analysere den nøyaktige formen på lyskurven, bestemte Bond og teamet hans en mindre gjenstand bare 0,4 prosent av massen til et andre, større objekt. De konkluderte med at den mindre gjenstanden må være en planet som kretser rundt sin moderstjerne.
Dr. Bohdan Paczynski fra Princeton University, Princeton, N.J., et medlem av OGLE, foreslo først å bruke gravitasjonsmikrolensering for å oppdage mørk materie i 1986. I 1991 foreslo Paczynski og studenten hans, Shude Mao, å bruke mikrolensering for å oppdage ekstrasolære planeter. To år senere rapporterte tre grupper den første påvisningen av gravitasjonsmikrolensering av stjerner. Tidligere påstander om planetfunn med mikrolensering blir ikke sett på som definitive, siden de hadde for få observasjoner av de tilsynelatende variasjonene i planetens lysstyrke.
"Jeg er begeistret for å se prediksjonen bli oppfylt med denne første definitive planetdeteksjonen gjennom gravitasjonsmikrolensering," sa Paczynski. Han og kollegene tror observasjoner de neste årene kan føre til oppdagelsen av Neptunstore og til og med jordstore planeter rundt fjerne stjerner.
Mikrolensering kan lett oppdage ekstrasolare planeter, fordi en planet dramatisk påvirker lysstyrken til en bakgrunnsstjerne. Fordi effekten bare virker i sjeldne tilfeller, når to stjerner er perfekt på linje, må millioner av stjerner overvåkes. Nyere fremskritt innen kameraer og bildeanalyse har gjort denne oppgaven håndterbar. Slike utbygginger inkluderer det nye store synsfeltet Ogle-III-kameraet, Moa-II 1,8 meter (70,8 tommer) teleskop, som bygges, og samarbeid mellom mikrolyseteam.
"Det er tidskritisk å fange stjerner mens de er på linje, så vi må dele dataene våre så raskt som mulig," sa Ogle-teamleder Dr. Andrzej Udalski fra Polens Warszawa universitetsobservatorium. Udalski i Polen og Paczynski i USA leder det polsk / amerikanske prosjektet. Den opererer på Las Campanas Observatory i Chile, drevet av Carnegie Institution of Washington, og inkluderer verdens største mikrolyseringsundersøkelse på 1,3 meter (51-tommers) Warszawa-teleskop.
NASA og National Science Foundation finansierer Optical Gravitational Lensing Experiment i USA. Den polske statskomiteen for vitenskapelig forskning og Foundation for Polish Science finansierer den i Polen. Microlensing Observations in Astrophysics er først og fremst en New Zealand / japansk gruppe, med samarbeidspartnere i Storbritannia og USAs New Zealands Marsden Fund, NASA og National Science Foundation, Japans departement for utdanning, kultur, sport, vitenskap og teknologi og Japan Society for fremme av vitenskap støtte det.
Bilder og informasjon om den nyeste forskningen er tilgjengelig på Internett på http://www.jpl.nasa.gov/releases/2004/103a.cfm. Mer informasjon om NASAs planleggingsjaktarbeid er på http://planetquest.jpl.nasa.gov.
Originalkilde: NASA / JPL News Release
