Καλλιτεχνική απεικόνιση ενός πλανήτη σε τροχιά γύρω από ένα πολύ νέο, ενεργό αστέρι. Πιστωτική εικόνα: UFL. Κάντε κλικ για μεγέθυνση.
Οι αστρονόμοι ανακάλυψαν έναν πλανήτη σε τροχιά γύρω από ένα πολύ νεαρό αστέρι σχεδόν 100 έτη φωτός μακριά χρησιμοποιώντας ένα σχετικά μικρό, δημόσια προσβάσιμο τηλεσκόπιο υπερτροφοδοτούμενο με ένα νέο όργανο εύρεσης πλανήτη.
Το επίτευγμα δείχνει ότι οι αστρονόμοι έχουν βρει έναν τρόπο να επιταχύνουν δραματικά τον ρυθμό του κυνηγιού για πλανήτες έξω από το ηλιακό μας σύστημα.
«Τις δύο τελευταίες δεκαετίες, οι αστρονόμοι έψαξαν περίπου 3.000 αστέρια για νέους πλανήτες», δήλωσε ο Jian Ge, καθηγητής αστρονομίας στο Πανεπιστήμιο της Φλόριντα. «Η επιτυχία μας με αυτό το νέο όργανο δείχνει ότι σύντομα θα είμαστε σε θέση να αναζητήσουμε αστέρια πολύ πιο γρήγορα και φθηνά; ίσως και μερικές εκατοντάδες χιλιάδες αστέρια τις επόμενες δύο δεκαετίες. "
Ο Ge και οι συνεργάτες του στο Πανεπιστήμιο της Φλόριντα, το Πανεπιστήμιο του Τενεσί, το Ινστιτούτο Αστροφυσικής στα Κανάρια Νησιά της Ισπανίας, το Πανεπιστήμιο της Πενσυλβανίας και το Πανεπιστήμιο του Τέξας παρουσίασαν τα ευρήματά τους σήμερα στην ετήσια συνάντηση της Αμερικανικής Αστρονομικής Εταιρείας στην Ουάσινγκτον, D.C.
Η δουλειά τους είναι εν μέρει σημαντική λόγω του τι βρήκαν οι αστρονόμοι; έναν πλανήτη, τουλάχιστον μισό τόσο μεγάλο όσο ο Δίας, σε τροχιά γύρω από ένα αστέρι μόλις 600 εκατομμυρίων ετών. Αυτό είναι πολύ νέο σε σύγκριση, για παράδειγμα, με τα 5 δισεκατομμύρια χρόνια του ήλιου.
«Αυτό είναι ένα από τα νεότερα αστέρια που ταυτίστηκε ποτέ με έναν πλανητικό σύντροφο», δήλωσε ο Ge. Ίσως πιο σημαντικό, το εργαλείο που χρησιμοποιήθηκε για να βρει τον πλανήτη δείχνει το δρόμο προς μια πολύ πιο προσιτή μέθοδο για την εύρεση άλλων; συμπεριλαμβανομένων εκείνων που μπορούν να στηρίξουν τη ζωή.
Οι πλανήτες έξω από το ηλιακό μας σύστημα τυπικά κατακλύζονται από το φως των αστεριών τους, καθιστώντας δύσκολη την παρατήρησή τους οπτικά. Τη δεκαετία του 1990, οι αστρονόμοι άρχισαν να χρησιμοποιούν μια τεχνική μέτρησης που ονομάζεται ακτινική ταχύτητα Doppler για να εντοπίσουν τους πλανήτες παρατηρώντας την ταλάντευση σε ένα αστέρι που προκαλείται βαρυτικά από έναν πλανήτη σε τροχιά.
Αυτή η τεχνική, η οποία έχει αποκαλύψει τη συντριπτική πλειονότητα των πλανητών 160-plus που βρέθηκαν μέχρι στιγμής, λειτουργεί κυνηγώντας το φάσμα του φωτός του αστεριού για τις λεπτές μετατοπίσεις Doppler που συμβαίνουν καθώς το αστέρι και ο πλανήτης κινούνται προς και μακριά από το κοινό κέντρο μάζας τους . Το όργανο στην καρδιά αυτής της τεχνικής είναι συνήθως ένας φασματογράφος, αλλά αυτό το όργανο είναι προβληματικό.
"Ένα σημαντικό πρόβλημα με τους φασματογράφους είναι ότι συλλέγουν μόνο ένα μικρό ποσοστό φωτονίων από την πηγή φωτός στόχου, πράγμα που σημαίνει ότι είναι χρήσιμα μόνο για αναζήτηση απομακρυσμένων πλανητών όταν τοποθετούνται σε σχετικά μεγάλα τηλεσκόπια", δήλωσε ο Ge.
Το νέο όργανο των αστρονόμων, το Exoplanet Tracker, ή το ET, εξαλείφει αυτό το πρόβλημα αλλάζοντας τον φασματογράφο με ένα ιντερφερόμετρο, μια συσκευή που μπορεί να λάβει ακριβέστερες μετρήσεις ακτινικής ταχύτητας. Οι δοκιμές δείχνουν ότι το ιντερφερόμετρο μπορεί να συλλάβει έως και το 20 τοις εκατό των διαθέσιμων φωτονίων, καθιστώντας το όργανο πολύ πιο ισχυρό, το οποίο ανοίγει τη χρήση του για το μακρινό πλανητικό κυνήγι σε μικρότερα τηλεσκόπια.
Με κόστος ανάπτυξης περίπου 200.000 $, το ET που είναι εξοπλισμένο με ιντερφερόμετρο είναι επίσης πολύ φθηνότερο από συγκρίσιμα φασματογράφοι, που κοστίζουν πάνω από 1 εκατομμύριο δολάρια. Και σε μήκος περίπου 4 πόδια, πλάτος 2 πόδια και βάρος περίπου 150 κιλά, είναι ελαφρύτερο και μικρότερο. Το όργανο βασίζεται σε μια ιδέα που προτάθηκε για πρώτη φορά το 1997 από τον φυσικό του εργαστηρίου Lawrence Livermore National David David Erskine.
Οι αστρονόμοι χρησιμοποίησαν το Exoplanet Tracker στο ειδικό Coud 0,9 μέτρων; σύστημα τροφοδοσίας στο τηλεσκόπιο 2,1 μέτρων του Εθνικού Επιστημονικού Ιδρύματος στο Εθνικό Αστεροσκοπείο Kitt Peak κοντά στο Tucson, Ariz.
Όπως τα ακτινικά όργανα ταχύτητας εξοπλισμένα με φασματογράφους, το όργανο ET στην παρούσα του μορφή μπορεί να αναζητήσει μόνο ένα αντικείμενο κάθε φορά. Αλλά η ομάδα του Ge έχει δείξει ότι μπορεί να κυνηγάει πλανήτες γύρω από πολλά αστέρια ταυτόχρονα; βασικό στοιχείο της αυξημένης χρησιμότητάς του. Η ομάδα εργάζεται σε μια έκδοση ικανή να ανιχνεύει ταυτόχρονα έως και 100 αστέρια.
Το Exoplanet Tracker θα χρησιμοποιηθεί την επόμενη άνοιξη για μια δοκιμαστική έρευνα πλανήτη στο τηλεσκόπιο πλάτους 2,5 μέτρων του Sloan Digital Sky Survey στο Παρατηρητήριο Apache Point στο Νέο Μεξικό. Το νέο μέσο χρηματοδοτείται με επιχορήγηση 875.000 $ από το W.M. Ίδρυμα Keck. Μια πολύ πιο φιλόδοξη, μακροπρόθεσμη έρευνα βρίσκεται στα στάδια προγραμματισμού.
Το Kitt Peak Coud; τροφοδοτήστε το τηλεσκόπιο που ο Ge και οι συνάδελφοί του ανακάλυψαν ότι ο νέος πλανήτης έχει έναν καθρέφτη 0,9 μέτρων σε έναν ψηλό πύργο, έναν καθρέφτη που κατευθύνει το εισερχόμενο φως του αστεριού σε ένα δωμάτιο παρατήρησης στη βάση του τηλεσκοπίου 2,1 μέτρων. Ο τυπικός φασματογράφος στην εγκατάσταση γεμίζει το δωμάτιο; ενώ το ET καταλαμβάνει μια μικρή γωνία.
Ο νέος πλανήτης είναι ο πιο απόμακρος που έχει βρεθεί ποτέ χρησιμοποιώντας την τεχνική Doppler με ένα τηλεσκόπιο καθρέφτη σε μέγεθος μικρότερο από 1 μέτρο. Υπάρχουν εκατοντάδες τέτοια τηλεσκόπια παγκοσμίως, σε σύγκριση με μια χούφτα των μεγαλύτερων τηλεσκοπίων 2 και 3 μέτρων που χρησιμοποιούνται συχνότερα στην εύρεση πλανητών; τηλεσκόπια που τείνουν να έχουν εξαιρετικά υψηλή ζήτηση και δύσκολη την πρόσβαση.
«Αυτά τα μικρότερα τηλεσκόπια είναι σχετικά φθηνά και σχετικά διαθέσιμα», είπε ο Ge, «έτσι μπορείτε συχνά να έχετε πρόσβαση σε πολλές δεκάδες νύχτες, εάν έχετε μια πολλά υποσχόμενη πρόταση.»
Το Kitt Peak National Observatory είναι μέρος του Εθνικού Παρατηρητηρίου Οπτικής Αστρονομίας, Tucson, Ariz., Το οποίο διαχειρίζεται η Ένωση Πανεπιστημίων Έρευνας στην Αστρονομία Inc., στο πλαίσιο συμφωνίας συνεργασίας με το Εθνικό Ίδρυμα Επιστημών.
"Είναι η πρώτη φορά που ένας πλανήτης ανακαλύφθηκε χρησιμοποιώντας ένα τηλεσκόπιο χρηματοδοτούμενο από το δημόσιο στο εθνικό αστεροσκοπείο των ΗΠΑ", δήλωσε ο Buell Jannuzi, αναπληρωτής διευθυντής του Εθνικού Παρατηρητηρίου Kitt Peak. «Είμαστε πολύ ενθουσιασμένοι που η ευρύτερη κοινότητα αστρονόμων σε όλο τον κόσμο θα μπορεί να προτείνει τη χρήση του οργάνου Exoplanet Tracker με ένα αντικείμενο στο Kitt Peak για να πραγματοποιήσει τα δικά του ερευνητικά προγράμματα, ξεκινώντας από το φθινόπωρο του 2006».
Ωστόσο, η ανακάλυψη νέων πλανητών δεν είναι ποτέ εύκολη.
Στην πιο πρόσφατη ανακάλυψη, οι αστρονόμοι προσπάθησαν να διασφαλίσουν ότι πραγματικά «βλέπουν» έναν πλανήτη. Αυτό συμβαίνει επειδή το αστέρι, το οποίο έχει περίπου το 80 τοις εκατό της μάζας του ήλιου μας, διατηρεί μεγάλο μέρος της νεανικής ταχύτητας περιστροφής του, γεγονός που το καθιστά ικανό να παράγει ισχυρά μαγνητικά πεδία και συναφή σημεία σκοτεινών αστεριών. Αυτά είναι παρόμοια με τα μαγνητικά παραγόμενα ηλιακά σημεία στον δικό μας ήλιο και μπορούν να μιμηθούν την παρουσία ενός πλανήτη σε τροχιά γύρω από το αστέρι.
Για να ελέγξει αυτήν την πιθανότητα, ο Greg Henry, ένας αστρονόμος στο Tennessee State, παρατήρησε το αστέρι με ένα αυτοματοποιημένο τηλεσκόπιο στην Αριζόνα, και βρήκε το αστέρι να αλλάζει τη φωτεινότητά του καθώς περιστρέφεται.
«Οι παρατηρήσεις μου αποκαλύπτουν μια περίοδο περιστροφής περίπου 12 ημερών για το αστέρι», είπε ο Χένρι. «Έτσι, εάν η πλανητική τροχιακή περίοδος είναι πράγματι μικρότερη από πέντε ημέρες, τα σκοτεινά σημεία που περιστρέφονται γύρω από την επιφάνεια του αστεριού κάθε 12 ημέρες δεν μπορούν να προκαλέσουν την εσφαλμένη εμφάνιση ενός πλανήτη».
Βρίσκεται στην κατεύθυνση του αστερισμού της Παρθένου, ο πλανήτης που ανακαλύφθηκε πρόσφατα ολοκληρώνει την τροχιά του σε λιγότερο από πέντε ημέρες, που σημαίνει ότι βρίσκεται σε τροχιά πολύ κοντά στο γονικό του αστέρι και είναι πολύ ζεστό. Αυτό σημαίνει ότι είναι πολύ κοντά στο αστέρι για να βρεθεί μέσα στην «κατοικήσιμη ζώνη» όπου είναι δυνατή η ζωή.
Αρχική πηγή: Δελτίο ειδήσεων UFL
