Kunstnerillustrasjon av en ekstrasolar planet. Bildekreditt: CfA. Klikk for å forstørre.
Hør intervjuet: Microlens Planet Discovery (6.2 mb)
Eller abonner på Podcast: universetoday.com/audio.xml
Fraser Cain: Kan du gi meg litt bakgrunn på planeten som du hjalp til med å oppdage?
Grant Christie: Det er fortsatt litt analyse å gjøre på det for å finne ut nøyaktig alle parametere, men det er i størrelsesorden 15.000 lysår unna. Det jobbes det fortsatt, avstanden. Det er en ganske massiv planet, antagelig i størrelsesorden 2-3 ganger massen av Jupiter, og den kretser rundt 3 astronomiske enheter borte fra forelderstjernen. Det er ikke akkurat som et kjent objekt, men hvis du kunne se det på nært hold, vil det sannsynligvis se litt ut som Jupiter. Det ville være omtrent tre ganger tyngre, men ikke så mye større fordi det ville være mer komprimert av tyngdekraften.
Fraser: Planetene som er oppdaget til dags dato er innen noen hundre lysår fra Jorden. Hvordan kunne du finne ett 15.000 lysår unna, spesielt ved bruk av hageutstyr?
Christie: Med denne oppdagelsen er vi bare en del av en kugge i et hjul, vi er en del av et team, men det brukte en metode kjent som gravitasjonsmikrolensering. Det høres ut som litt av en munnfull, men egentlig bruker den en stjerne som et objektiv for å forstørre en fjernere stjerne. Dette fungerer hvis de to stjernene er nøyaktig stilt opp slik vi ser dem fra Jorden. Så vi har en situasjon hvor vi har en fjern stjerne et sted i glorie - eller bule - av galaksen, kanskje 20.000 lysår fra Jorden. Ved en tilfeldighet har en annen stjerne kommet nesten nøyaktig i kø mellom oss og den. Den mellomliggende stjernens tyngdekraft fungerer som en linse, og den forsterker lyset fra den fjernere stjernen. Vi kan ikke se dem som to stjerner, de er så nær hverandre, og ingen teleskoper på jorden kan det. Men det vi ser er forstørrelsen, eller forsterkningen av lyset fra den fjerne stjernen når det går gjennom det objektivet. Alt dette er bra, rundt 600 av disse mikrolenseringshendelsene oppdages hvert år for øyeblikket. De i seg selv er ikke så uvanlige, men det viser seg at hvis du har en planet som kretser rundt linsestjernen - den som er grepet mellom oss og den fjernere - så endrer planeten enormt linsens egenskaper. Det endrer lysforsterkningen kraftig. Det vi gjør er bare å måle lysstyrkeendringene på linsen når disse to stjernene kommer i linje og deretter beveger seg ut av linjen. Det viser seg at den vi observerte, lyset ble forstørret med noe som 50x utover det som var der før linsen startet. Det bringer svake stjerner som vi normalt ikke kunne se med et lite teleskop oppe i vårt sortiment. I det aktuelle tilfellet brakte forsterkningen den opp til størrelsesorden 18 i de visuelle bølgelengdene. Det er veldig nær grensen vår, men vi var fortsatt i stand til å gjøre det.
Fraser: Forventet teamet ditt å finne bevis på en planet før du begynte observasjoner, eller var det bare et lykkelig resultat?
Christie: Det er stort sett et lykkelig resultat. Det er et team med base i Chile, et polsk team fra Warszawa universitet utlevert av professor Udalski, og deres jobb, deres viktigste funksjon er å finne mikrolenseringseventer. De overvåker millioner av stjerner hver natt på jakt etter stjerner som ser ut til å stige i lysstyrken på en måte du kan forvente av et objektiv. Det er tydeligvis mange variable stjerner også, som de allerede har tabulert, så de vet om dem. De oppdager mikrolenseringshendelser. De oppdager omtrent 600 i året. De begynte å observere denne hendelsen i løpet av 17. mars, eller derimot, og de la merke til at denne stjernen bare begynte å lysne - den hadde aldri lysnet før - og de fulgte den. Hver natt mens de tok en observasjon, så det ut til å lysne mer og mer, og mens denne prosessen fortsetter, la de merke til at det fulgte en spesiell lysningskurve som du kunne forvente av en mikrolenseringshendelse, så de var sikre på at det var en mikrolinse. Og da vi kom nærmere april, begynte det å vise tegn til at det gikk fra et rent enkelt objektiv du ville fått fra en enkelt stjerne helt alene; det er en matematisk definert form, og hvis fotometrien er bra, kan du vanligvis fortelle om du har et enkelt objektiv eller ikke. Rundt 18. april begynte de å merke et betydelig avvik fra den enkle linsemodellen, dette er gutta som kjører OGLE-teamet. De la ut et varsel som gikk til MicroFUN, som er en gruppe vi er tilknyttet. De går tom for Ohio State University, ledet av professor Andrew Gould der. Vi mottok da varsel om at det ser ut som om det kan være et anomoli med denne mikrolenseringshendelsen; prøv å observere det så mye som mulig. Det var virkelig der vi startet observasjonene våre. På det stadiet var det svakt, men det var fremdeles innen rekkevidde for teleskopene våre. Vi ble overrasket over at det faktisk var observerbart. Jeg hadde trodd at det var for svakt. Nå vet jeg at vi kan jobbe på en svakere grense enn jeg tidligere hadde trodd. Det ble kjent omtrent 20. april at denne mikrolenseringshendelsen hadde en sterk anomali i seg, som er betegnelsen de bruker, og vi fulgte den i løpet av de følgende dagene - sannsynligvis omtrent 3-4 dager. Det gikk gjennom noen veldig sterke anomalier som virkelig var et tegn på at det var en planet til stede som forårsaker disse anomoliene. De fleste av disse hendelsene du observerer - jeg har gjort ganske mange, sannsynligvis 20 i det minste selv - viser seg å være et enkelt objektiv, og det er ikke noe overraskende i dem i det hele tatt. Spenningen ved å gjøre denne typen arbeid er at du ganske enkelt ikke vet, ingen vet hva du kommer til å finne. Du begynner å følge en av disse mikrolenseringshendelsene når den når sitt maksimum, og det er på det maksimale punktet, eller i nærheten av det når den maksimale følsomheten for en planet blir. Vi er bare ikke så interessert i å se på dem før du kommer veldig nær det maksimale. Og det er da nettverkene virkelig kommer, begynner å mette lyskurven ved å dekke dem.
Fraser: Så stjernene må legges opp ganske pent for at planeten kan dukke opp.
Christie: Ja, de trenger å være nesten perfekte. Det skaper en veldig høy forsterkning. Noen av de vi har sett på har hatt forsterkninger der lyset er forstørret 800x. De er ikke vanlige, men når du får et veldig høyt forsterkningsobjektiv som det, når justeringen er nesten perfekt, er det når du mest sannsynlig finner en planet hvis det er en tilstedeværelse.
Fraser: Hvor følsom kan denne teknikken være?
Christie: Noen av ekspertene har sagt at hvis denne planeten ikke hadde vært større enn Jupiter, det var på jordens størrelse, ville disse observasjonene fremdeles ha oppdaget den. Jeg vet at det er noe debatt om det blant akademikerne i teamene, men stort sett er det sannsynligvis en indikasjon på at denne metoden kan være veldig følsom. Og denne hendelsen viste seg ikke å være så lys. Vi har sett de som har kommet så lyse ut at du kunne se dem i et lite 6 ″-teleskop.
Fraser: Det er imidlertid fantastisk. Jeg vet at folk har diskutert forskjellige teknikker som de kan se planeter i jordstørrelse som kretser rundt andre stjerner, men å vite at vi kanskje har en teknikk tilgjengelig akkurat nå er ganske imponerende. Jeg ønsket å snakke litt med deg om hvordan amatører kan bli involvert i funnene i astronomi. Hvor er noen veier som folk kan bli involvert?
Christie: Det er mange måter du kan bli involvert i observasjonsastronomi, men når du snakker om fotometri, som er et mål på stjernens lysstyrke, trenger du i utgangspunktet bare et teleskop med så mye blenderåpning som du har råd. En anstendig slags montering og et CCD-bildekamera. For under 10 000 dollar kan du sette opp et system som er veldig dyktig, og som faktisk kan være veldig nyttig. Det er mange andre ting du kan gjøre i observasjonsastronomi som ikke krever det, men for å gjøre denne typen arbeid, det er det du trenger. Vi utfører annet arbeid enn dette mikrolysearbeidet, vi måler også lysendringene til objekter som kalles kataklysmiske variable stjerner. Dette er interessante objekter som gjør mye flimring, og alle slags ting, og vi er del av et verdensomspennende nettverk som følger den typen objekter. Generelt er fellesnevneren måling av lysstyrke over tid for en stjerne eller gjenstand. Det kalles fotometri, og det er først og fremst det vi gjør.
Fraser: Gratulerer med teamets oppdagelse av denne nye planeten, og lykke til med arbeidet ditt i fremtiden.
Christie: Du er veldig velkommen. Jeg vil hylle min medarbeider her på New Zealand, Jennie McCormick, som bruker det minste teleskopet av alle, og har gjort over tusen timer på denne typen arbeid og fortjener anerkjennelse fra hennes innsats som ble lagt inn .
