Hubble-romteleskopet har identifisert 16 stjerner som kan ha ekstrasolære planeter. Funnet ble gjort ved hjelp av transittmetoden, der planeter demper forelderstjernene litt når de passerer foran. Ytterligere observasjoner vil være nødvendig for å faktisk beregne massen til de transiterende planetene.
NASAs Hubble-romteleskop har oppdaget 16 ekstrasolære planetkandidater som kretser rundt en rekke fjerne stjerner i den sentrale regionen av Melkeveien.
Planet bonanza ble avdekket under en Hubble-undersøkelse, kalt Skytten Window Eclipsing Extrasolar Planet Search (SWEEPS). Hubble så lenger ut enn noensinne med hell ble søkt etter ekstrasolare planeter. Hubble kikket på 180.000 stjerner i den overfylte sentrale bula av galaksen vår 26.000 lysår unna. Det er en fjerdedel av diameteren på Melkeveiens spiralskive. Resultatene vil vises i 5. oktober-utgaven av tidsskriftet Nature.
Dette samsvaret samsvarer med antall planeter som forventes å bli avdekket fra en så fjern undersøkelse, basert på tidligere eksoplanettdeteksjoner gjort i vårt lokale solstrøknabolag. Hubbles smale utsikt dekket et skår av himmel som ikke var større i vinkelstørrelse enn to prosent av fullmånens område. Når Hubble er ekstrapolert til hele galaksen, gir data sterke bevis for eksistensen av omtrent 6 milliarder planeter i størrelse med Jupiter i Melkeveien.
Fem av de nyoppdagede planetene representerer en ny ekstrem planettype som ikke finnes i noen søk i nærheten. Disse verdenene, som kalles USPP-er (Ultra-Short-Period Planets), hvirver rundt stjernene sine på mindre enn en jorddag.
"Å oppdage planetenes veldig korte perioder var en stor overraskelse," sa teamleder Kailash Sahu fra Space Telescope Science Institute, Baltimore. "Funnet vårt gir også veldig sterke bevis på at planeter er like rikelig i andre deler av galaksen som i solcelleområdet."
Hubble kunne ikke se direkte på de 16 nylig funnet planetkandidatene. Astronomer brukte Hubbles Advanced Camera for Surveys for å søke etter planeter ved å måle en svak dæmpning av en stjerne på grunn av passasjen til en planet foran den, en hendelse som ble kalt en transitt. Planeten må være omtrent på størrelse med Jupiter for å blokkere nok stjernelys, omtrent en til 10 prosent, for å kunne måles av Hubble.
Planetene kalles "kandidater" fordi astronomer bare kunne få oppfølgende massemålinger for to av dem på grunn av avstanden og besvimelsen til disse systemene. Etter en uttømmende analyse utelukket teamet alternative forklaringer som en beitetransport av en fantastisk følgesvenn som kan etterligne den forutsagte signaturen til en ekte planet. Funnet kunne mer enn doble antall planeter som er spionert med transitteknikken til dags dato.
Det er en tendens til at planetkandidatene kretser rundt stjerner som er rikere i elementer som er tyngre enn hydrogen og helium, for eksempel karbon. Dette støtter teorier om at stjerner rik på tunge elementer har de nødvendige ingrediensene for å danne planeter.
Planetkandidaten med den korteste omløpsperioden, kalt SWEEPS-10, svinger rundt stjernen sin på 10 timer. Plassen ligger bare 740 000 miles fra stjernen, og er blant de hotteste som noen gang er blitt oppdaget. Den har en estimert temperatur på omtrent 3000 grader Fahrenheit.
"Denne stjerneklemende planeten må være minst 1,6 ganger massen til Jupiter, ellers vil stjernens gravitasjonsmuskel trekke den fra hverandre," sa SWEEPS-teammedlem Mario Livio. "Stjernens lave temperatur gjør at planeten kan overgi seg så nær stjernen."
"Planeter med ultrakorte perioder ser ut til å forekomme fortrinnsvis rundt normale røde dvergstjerner som er mindre og kjøligere enn solen vår," forklarte Sahu. "Det tilsynelatende fraværet av USPPs rundt sollignende stjerner i vårt lokale nabolag indikerer at de kan ha fordampet bort da de vandret for nær en varmere stjerne."
Det er en alternativ grunn til at Jupiter-lignende planeter rundt kjøligere stjerner kan vandre nærmere stjernen enn slike planeter rundt varmere stjerner. Den omsluttende skiven med gass og støv som de dannet fra strekker seg nærmere en kjøligere stjerne. Siden oppdagelsen av den første "hete Jupiter" rundt en annen stjerne i 1995, har astronomer innsett at denne uvanlige typen massive planeten må ha spiralert inn i nærheten av sin moderstjerne fra et fjernere sted der den må ha dannet seg. Den indre kanten av en omskjærende disk stopper overføringen.
Planetiske overganger skjer bare når planetens bane er nærmest på kant. Imidlertid er det bare rundt 10 prosent av varme Jupiters som har banebaner som gjør at planeten kan observeres gjennom en stjerne. For å lykkes, må transittundersøkelser se et stort antall stjerner på en gang. SWEEPS transittundersøkelse dekket et rikt felt av stjerner i Skytten-vinduet.
Begrepet "vindu" innebærer et klart syn på det galaktiske sentrum, men mye av det galaktiske planet er tilslørt av støv. Hubble overvåket 180 000 stjerner for periodisk, kort nedtoning i en stjerners lysstyrke. Stjernefeltet ble observert over en kontinuerlig syv-dagers periode fra 23. til 29. februar 2004. For å sikre at dimmingen ble forårsaket av en gjenstand som kretset rundt en stjerne, brukte teamet Hubble for å oppdage fra to til 15 sammenhengende transitt for hver av de 16 planetkandidater.
To stjerner i feltet er lyse nok til at SWEEPS-teamet kunne gi en uavhengig bekreftelse av en planetes tilstedeværelse ved å spektroskopisk måle en svak slingring i stjernens bevegelse på grunn av tyngdekraften fra en usett følgesvenn. De brukte European Southern Observatory’s Very Large Telescope, som ligger på Mount Paranal i Chile, for å måle en svak slingring i stjernen.
En av planetkandidatene har en masse under påvisningsgrensen på 3,8 Jupiter-masser. Den andre kandidaten er 9,7 Jupiter-masser, som er under minimumsmassen på 13 Jupiter-masser for en brun dverg. En brun dverg er et objekt som dannes som en stjerne, men som ikke har nok masse til å skinne ved kjernefusjon.
Siden stjernene er så svake og synsfeltet er så tettpakket med stjerner, er det ikke gjennomførbart å måle den svake vuglingen i stjernens bevegelse ved hjelp av spektroskopi for å bekrefte at de fleste av planetkandidatene. Fremtidige teleskoper som NASAs James Webb romteleskop vil gi den nødvendige følsomheten for å bekrefte de fleste av planetkandidatene.
Hubble SWEEPS-programmet er et viktig bevis-for-konsept for NASAs fremtidige Kepler-oppdrag, som er planlagt lansert i 2007. Kepler-observatoriet vil kontinuerlig overvåke en region i Melkeveien for å oppdage transittplaneter rundt stort sett fjerne stjerner. Kepler vil være følsom nok til å oppdage muligens hundrevis av jordkvalitetsplanetskandidater i eller i nærheten av den beboelige sonen, avstanden fra en stjerne der flytende vann muligvis kunne eksistere på en planetens overflate.
Hubble-romteleskopet er et prosjekt for internasjonalt samarbeid mellom NASA og European Space Agency. Space Telescope Science Institute utfører Hubble-vitenskapelige operasjoner. Instituttet drives for NASA av Association of Universities for Research in Astronomy, Inc., Washington.
Originalkilde: Hubble News Release
