Έννοια του καλλιτέχνη Transiting Planet XO-1b. Κάντε κλικ για μεγέθυνση
Οι ερασιτέχνες αστρονόμοι έχουν χρησιμοποιήσει φθηνό εξοπλισμό για να ανακαλύψουν έναν πλανήτη μεγέθους Δία σε τροχιά γύρω από ένα αστέρι που μοιάζει με τον Ήλιο, 600 έτη φωτός μακριά. Ένα αυτοματοποιημένο τηλεσκόπιο παρατήρησε δεκάδες χιλιάδες φωτεινά αστέρια και στη συνέχεια η ομάδα επέλεξε μερικές δεκάδες υποσχόμενες υποψήφιες. Ο νέος πλανήτης, που ονομάζεται X0-1b είναι ο 10ος πλανήτης που ανακαλύφθηκε ποτέ χρησιμοποιώντας τη μέθοδο διέλευσης.
Μια διεθνής ομάδα επαγγελματιών και ερασιτεχνών αστρονόμων, χρησιμοποιώντας απλό εξοπλισμό για να τράτες τους ουρανούς για πλανήτες έξω από το ηλιακό μας σύστημα, έχει φέρει το πρώτο του «catch».
Οι αστρονόμοι ανακάλυψαν έναν πλανήτη μεγέθους Δία σε τροχιά γύρω από ένα αστέρι σαν τον Ήλιο 600 έτη φωτός από τη Γη στον αστερισμό Corona Borealis. Η ομάδα, με επικεφαλής τον Peter McCullough του Επιστημονικού Ινστιτούτου Διαστημικού Τηλεσκοπίου στη Βαλτιμόρη, περιλαμβάνει τέσσερις ερασιτέχνες αστρονόμους από τη Βόρεια Αμερική και την Ευρώπη.
Η χρήση μέτριων τηλεσκοπίων για αναζήτηση εξωηλιακών πλανητών επιτρέπει μια παραγωγική συνεργασία μεταξύ επαγγελματιών και ερασιτεχνών αστρονόμων που θα μπορούσαν να επιταχύνουν την αναζήτηση του πλανήτη.
"Αυτή η ανακάλυψη υποδηλώνει ότι ένας στόλος μετριοπαθών τηλεσκοπίων και η βοήθεια ερασιτεχνών αστρονόμων μπορούν να αναζητήσουν τη διέλευση εξωηλιακών πλανητών πολλές φορές γρηγορότερα από ό, τι είμαστε τώρα", δήλωσε ο McCullough. Το εύρημα έγινε αποδεκτό για δημοσίευση στο Astrophysical Journal.
Ο McCullough ανέπτυξε ένα σχετικά φθηνό τηλεσκόπιο κατασκευασμένο από εμπορικό εξοπλισμό για να σαρώσει τους ουρανούς για εξωηλιακούς πλανήτες. Ονομάζεται το τηλεσκόπιο XO, αποτελείται από δύο φακούς κάμερας τηλεφακού 200 χιλιοστών και μοιάζει με κιάλια. Το τηλεσκόπιο βρίσκεται στην κορυφή του ηφαιστείου Haleakala, στη Χαβάη.
«Η αναπαραγωγή του πρωτοτύπου τηλεσκοπίου XO θα κόστιζε 60.000 $», εξήγησε ο McCullough. "Έχουμε ξοδέψει πολύ περισσότερα από αυτό για λογισμικό, ιδίως για το σχεδιασμό και τη λειτουργία του συστήματος και την εξαγωγή αυτού του πλανήτη από τα δεδομένα."
Η ομάδα του McCullough βρήκε τον πλανήτη, που ονομάστηκε X0-1b, παρατηρώντας μικρές πτώσεις στην έξοδο φωτός του αστεριού όταν ο πλανήτης πέρασε μπροστά από το αστέρι, που ονομάζεται διέλευση. Το φως από το αστέρι, που ονομάζεται XO-1, βυθίζεται κατά περίπου 2 τοις εκατό όταν ο πλανήτης XO-1b περνά μπροστά του. Η παρατήρηση αποκάλυψε επίσης ότι το X0-1b βρίσκεται σε σφιχτή τροχιά τεσσάρων ημερών γύρω από το γονικό του αστέρι.
Αν και οι αστρονόμοι έχουν εντοπίσει περισσότερους από 180 εξωηλιακούς πλανήτες, το X0-1b είναι μόνο ο δέκατος πλανήτης που ανακαλύφθηκε χρησιμοποιώντας τη μέθοδο διέλευσης. Είναι ο δεύτερος πλανήτης που βρέθηκε χρησιμοποιώντας τηλεφακούς. Το πρώτο, που ονομάστηκε TrES-1, αναφέρθηκε το 2004. Η μέθοδος διέλευσης επιτρέπει στους αστρονόμους να προσδιορίσουν τη μάζα και το μέγεθος ενός πλανήτη. Οι αστρονόμοι χρησιμοποιούν αυτές τις πληροφορίες για να εξαγάγουν τα χαρακτηριστικά του πλανήτη, όπως η πυκνότητά του.
Η ομάδα επιβεβαίωσε την ύπαρξη του πλανήτη χρησιμοποιώντας το τηλεσκόπιο Harlan J. Smith και το τηλεσκόπιο Hobby-Eberly στο Παρατηρητήριο McDonald του Πανεπιστημίου του Τέξας για να μετρήσει τη μικρή ταλάντωση που προκαλείται από τον πλανήτη στο γονικό του αστέρι. Αυτή η λεγόμενη μέθοδος ακτινικής ταχύτητας επέτρεψε στην ομάδα να υπολογίσει μια ακριβή μάζα για τον πλανήτη, η οποία είναι ελαφρώς μικρότερη από αυτήν του Δία (περίπου 0,9 μάζες του Δία). Ο πλανήτης είναι επίσης πολύ μεγαλύτερος από ό, τι προτείνει η μάζα του. «Από τους πλανήτες που περνούν μπροστά από τα αστέρια τους, ο XO-1b είναι ο πιο παρόμοιος με τον Δία που είναι ακόμη γνωστός και το αστέρι XO-1 είναι ο πιο παρόμοιος με τον Ήλιο», δήλωσε ο McCullough, αν και ήταν γρήγορος να προσθέσει, « αλλά το XO-1b είναι πολύ πιο κοντά στο αστέρι του από ότι ο Δίας είναι στον Ήλιο. "
Η καινοτόμος τεχνική του αστρονόμου να χρησιμοποιεί σχετικά φθηνά τηλεσκόπια για να αναζητήσει πλανήτες έκλειψης ευνοεί την εξεύρεση πλανητών σε τροχιά κοντά στα γονικά τους αστέρια. Ο πλανήτης πρέπει επίσης να είναι αρκετά μεγάλος για να παράγει μια μετρήσιμη βουτιά στο φως του αστεριού.
Ο πλανήτης είναι ο πρώτος που ανακαλύφθηκε στην τριετή αναζήτηση του McCullough για διέλευση εξωηλιακών πλανητών. Η αναζήτηση πλανήτη είναι ασφαλισμένη με επιχορήγηση από το πρόγραμμα Origins της NASA.
Η τεχνική εύρεσης πλανήτη του McCullough περιλαμβάνει νυχτερινές κινήσεις του ουρανού χρησιμοποιώντας το τηλεσκόπιο XO στη Χαβάη για να σημειώσει τη φωτεινότητα των αστεριών που συναντά. Ένα πρόγραμμα λογισμικού υπολογιστή κοσκινίζει πολλές χιλιάδες αστέρια κάθε δύο μήνες αναζητώντας μικροσκοπικές πτώσεις στο φως των αστεριών, την υπογραφή μιας πιθανής πλανητικής διέλευσης. Ο υπολογιστής διαθέτει μερικές εκατοντάδες δυνατότητες. Από αυτούς τους υποψηφίους, ο McCullough και η ομάδα του επιλέγουν μερικές δεκάδες υποσχόμενους προβάδισμα. Μεταδίδει αυτά τα αστέρια στους τέσσερις ερασιτέχνες αστρονόμους για να μελετήσει πιο προσεκτικά τις πιθανές διαμετακομίσεις.
Από τον Σεπτέμβριο του 2003 έως τον Σεπτέμβριο του 2005, το τηλεσκόπιο XO παρατήρησε δεκάδες χιλιάδες φωτεινά αστέρια. Εκείνη την εποχή, η ομάδα του από ερασιτέχνες αστρονόμους μελέτησε μερικές δεκάδες υποσχόμενες υποψήφιες αστέρες που αναγνωρίστηκαν από τον McCullough και την ομάδα του. Το αστέρι X0-1 συνδέθηκε ως υποσχόμενος υποψήφιος τον Ιούνιο του 2005. Οι ερασιτέχνες αστρονόμοι το παρατήρησαν τον Ιούνιο και τον Ιούλιο του 2005, επιβεβαιώνοντας ότι ένα αντικείμενο μεγέθους πλανήτη έκλεινε το αστέρι. Η ομάδα του McCullough στράφηκε στη συνέχεια στο Παρατηρητήριο McDonald στο Τέξας για να πάρει τη μάζα του αντικειμένου και να το επαληθεύσει ως πλανήτη. Έλαβε τα νέα της παρατήρησης του τηλεσκοπίου στις 12:06 π.μ. 16 Φεβρουαρίου 2006, από τον Chris Johns-Krull, έναν φίλο και συνάδελφο του Πανεπιστημίου Rice.
«Ήταν ένα υπέροχο συναίσθημα επειδή η ομάδα είχε εργαστεί για τρία χρόνια για να βρει αυτόν τον πλανήτη», εξήγησε ο McCullough. "Η ανακάλυψη αντιπροσωπεύει μερικά bytes από σχεδόν ένα terabyte δεδομένων: Είναι σαν να προσπαθείς να αποστάξεις χρυσού από το θαλασσινό νερό."
Η ανακάλυψη έχει επίσης ιδιαίτερη οικογενειακή σημασία για τον αστρονόμο. «Ο μέντορας του πατέρα μου ήταν ο Harlan J. Smith, ο άνθρωπος του οποίου η φιλοδοξία και η σκληρή δουλειά παρήγαγαν το τηλεσκόπιο που χρησιμοποιήσαμε για να αποκτήσουμε τα δεδομένα επαλήθευσης."
Ο McCullough πιστεύει ότι ο νεοσύστατος πλανήτης είναι ο τέλειος υποψήφιος για μελέτη από τα διαστημικά τηλεσκόπια Hubble και Spitzer. Το Χαμπλ μπορεί να μετρήσει με ακρίβεια την απόσταση του αστεριού και το μέγεθος του πλανήτη. Ο Spitzer μπορεί πραγματικά να δει την υπέρυθρη ακτινοβολία από τον πλανήτη. Με το χρονοδιάγραμμα της εξαφάνισης του πλανήτη πίσω από το αστέρι, ο Spitzer μπορεί επίσης να μετρήσει την «ελλειπτικότητα» ή «εκτός στρογγυλοποίησης» της τροχιάς του πλανήτη. Εάν η τροχιά είναι ελλειπτική, τότε η μεταβαλλόμενη βαρυτική δύναμη θα είχε ως αποτέλεσμα επιπλέον θέρμανση του πλανήτη, επέκταση της ατμόσφαιρας του και ίσως εξηγώντας γιατί η διάμετρος του αντικειμένου φαίνεται ιδιαίτερα μεγάλη για ένα σώμα της υπολογιζόμενης μάζας του.
«Με το χρονοδιάγραμμα των διαδρομών του πλανήτη σε όλο το αστέρι, τόσο οι ερασιτέχνες όσο και οι επαγγελματίες αστρονόμοι μπορεί να είναι αρκετά τυχεροί για να εντοπίσουν την παρουσία ενός άλλου πλανήτη στο σύστημα XO-1 από τα βαρυτικά ρυμουλκά του στο XO-1b», δήλωσε ο McCullough. "Είναι ακόμη πιθανό ένας τέτοιος πλανήτης να είναι παρόμοιος με τη Γη."
Αρχική πηγή: Δελτίο ειδήσεων HubbleSite
