Kunstnerillustrasjon av en planet som går i bane rundt en veldig ung, aktiv stjerne. Bildekreditt: UFL. Klikk for å forstørre.
Astronomer har oppdaget en planet som kretser rundt en veldig ung stjerne nesten 100 lysår unna ved hjelp av et relativt lite, offentlig tilgjengelig teleskop som er turboladet med et nytt instrument for å finne planet.
Bragden antyder at astronomer har funnet en måte å dramatisk øke hastigheten på jakten på planeter utenfor solsystemet vårt.
"De siste to tiårene har astronomer søkt rundt 3000 stjerner etter nye planeter," sa Jian Ge, professor i astronomi ved University of Florida. ”Suksessen vår med dette nye instrumentet viser at vi snart vil kunne søke stjerner mye raskere og billigere? kanskje så mange som et par hundre tusen stjerner i løpet av de neste to tiårene. ”
Ge og kolleger ved University of Florida, Tennessee State University, Institute of Astrophysics på Spanias Kanariøyer, Pennsylvania State University og University of Texas presenterte sine funn i dag på American Astronomical Society sitt årsmøte i Washington, D.C.
Arbeidet deres er delvis viktig på grunn av hva astronomene fant? en planet, minst halvparten så massiv som Jupiter, og kretser rundt en stjerne bare 600 millioner år gammel. Det er veldig ungt sammenlignet med for eksempel solens 5 milliarder år.
"Dette er en av de yngste stjernene som noen gang har blitt identifisert med en planetarisk følgesvenn," sa Ge. Kanskje mer viktig, instrumentet som brukes til å finne planeten peker veien mot en mye mer tilgjengelig metode for å finne andre? inkludert de som er i stand til å støtte livet.
Planeter utenfor solsystemet vårt blir vanligvis overbelastet av stjernenes lys, noe som gjør det vanskelig å observere dem visuelt. På 1990-tallet begynte astronomer å bruke en målingsteknikk kalt Doppler radial hastighet for å oppdage planeter ved å observere slingringen i en stjerne som er gravitasjonsmessig indusert av en kretsende planet.
Denne teknikken, som har avdekket det store flertallet av de 160 pluss ekstrasolære planetene som hittil er funnet, fungerer ved å jakte gjennom spekteret av stjernelys for de subtile Doppler-skiftene som oppstår når stjernen og planeten beveger seg mot og bort fra deres felles massesenter. . Instrumentet som er kjernen i denne teknikken er vanligvis en spektrograf, men dette instrumentet er problematisk.
"Et stort problem med spektrografer er at de bare samler en liten prosentandel fotoner fra mållyskilden, noe som betyr at de bare er nyttige å søke etter fjerne planeter når de er montert på relativt store teleskoper," sa Ge.
Astronomenes nye instrument, Exoplanet Tracker, eller ET, eliminerer dette problemet ved å bytte spektrografen med et interferometer, et apparat som kan ta mer presise radielle hastighetsmålinger. Tester viser at interferometeret kan fange opp så mye som 20 prosent av tilgjengelige fotoner, noe som gjør instrumentet langt kraftigere, noe som åpner bruken for fjern jakt på planeten til mindre teleskoper.
Til en utviklingskostnad på rundt $ 200 000, er den interferometer-utstyrte ET også langt billigere enn sammenlignbare spektrografer, som koster mer enn 1 million dollar. Og på omtrent 4 fot lang, 2 fot bred og veier rundt 150 pund, er den lettere og mindre. Instrumentet er basert på et konsept som først ble foreslått i 1997 av Lawrence Livermore National Lab-fysiker David Erskine.
Astronomene brukte Exoplanet Tracker på den spesielle 0,9 meter Coud? fôringssystem innen National Science Foundation sitt 2,1 meter teleskop ved Kitt Peak National Observatory nær Tucson, Ariz.
I likhet med radiale hastighetsinstrumenter utstyrt med spektrografer, kan ET-instrumentet i sin nåværende form bare søke etter ett objekt om gangen. Men Ge's team har vist at det kan jakte på planeter rundt flere stjerner samtidig? et sentralt element i det økte verktøyet. Teamet jobber med en versjon som kan kartlegge så mange som 100 stjerner samtidig.
Exoplanet Tracker vil bli brukt neste vår til en prøveplanetundersøkelse på Sloan Digital Sky Survey 2,5 meter bredfeltteleskop ved Apache Point-observatoriet i New Mexico. Det nye instrumentet er finansiert med et tilskudd på $ 875 000 fra W.M. Keck Foundation. En mye mer ambisiøs, langsiktig undersøkelse er i planleggingsstadiene.
Kitt Peak Coud? mate teleskop som Ge og kolleger brukte til å oppdage den nye planeten har et 0,9 meter speil på et høyt tårn, et speil som leder innkommende stjernelys inn i et observasjonsrom i basen til det 2,1 meter store teleskopet. Standard spektrograf i anlegget fyller rommet? mens ET okkuperer et lite hjørne.
Den nye planeten er den fjerneste som noen gang er funnet ved bruk av Doppler-teknikken med et teleskopspeil som er mindre enn 1 meter stort. Det finnes hundrevis av slike teleskoper over hele verden, sammenlignet med bare en håndfull av de større 2- og 3-meter teleskopene som oftest brukes i planetenes funn? teleskoper som har en tendens til å være i ekstremt høy etterspørsel og vanskelig tilgjengelige.
"Disse mindre teleskopene er relativt billige og relativt tilgjengelige," sa Ge, "slik at du ofte kan få tilgang til mange titalls netter på dem hvis du har et lovende forslag."
Kitt Peak National Observatory er en del av National Optical Astronomy Observatory, Tucson, Ariz., Som drives av Association of Universities for Research in Astronomy Inc., under en samarbeidsavtale med National Science Foundation.
"Dette er første gang en planet blir oppdaget ved hjelp av et offentlig finansiert teleskop ved USAs nasjonale observatorium," sa Buell Jannuzi, fungerende direktør for Kitt Peak National Observatory. "Vi er veldig glade for at det bredere samfunnet av astronomer rundt om i verden vil kunne foreslå å bruke det eneste objektet Exoplanet Tracker-instrumentet på Kitt Peak til å gjennomføre sine egne forskningsprogrammer, som starter høsten 2006."
Når det er sagt, er det aldri lett å oppdage nye planeter.
Etter det siste funnet, gikk astronomene langt for å sikre at de faktisk “så” en planet. Det er fordi stjernen, som har rundt 80 prosent av massen til solen vår, beholder mye av sin ungdommelige rotasjonshastighet, noe som gjør den i stand til å generere sterke magnetfelt og tilhørende mørke stjerneflekker. Disse ligner de magnetisk genererte solflekkene i vår egen sol, og de kan etterligne tilstedeværelsen av en planet i bane rundt stjernen.
For å sjekke mot denne muligheten observerte Greg Henry, en astronom i Tennessee State, stjernen med et automatisert teleskop i Arizona, og fant at stjernen endret lysstyrken når den roterer.
"Mine observasjoner avslører en rotasjonsperiode på omtrent 12 dager for stjernen," sa Henry. "Således, hvis den planetariske omløpsperioden faktisk er mindre enn fem dager, kan ikke de mørke flekkene som roterer rundt på overflaten av stjernen hver 12. dag, forårsake et falskt utseende av en planet."
Ligger i retning av stjernebildet Jomfruen, fullfører den nyoppdagede planeten sin bane på mindre enn fem dager, noe som betyr at den går i bane rundt nær moderstjernen og er veldig varm. Det betyr at det er for nær stjernen til å ligge i den "beboelige sonen" der livet er mulig.
Originalkilde: UFL News Release
