Astronomija

Kuri yra ankstyviausio tipo žvaigždė su planeta, atrasta radialinio greičio metodu?

Kuri yra ankstyviausio tipo žvaigždė su planeta, atrasta radialinio greičio metodu?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Čia atradome planetas „Beta_Pictoris“ (A6V) ir čia - „Fomalhaut alfa“ (A3v).
Tačiau juos atrado tiesioginiai vaizdai.

RV turėtų būti žvaigždžių tipo riba?
Koks yra ankstyviausias kada nors rastas tipas?


Atsakymą į šį klausimą ir kitus tokio pobūdžio klausimus apie egzoplanetas galite lengvai rasti svetainėje http://exoplanets.org/ Šioje svetainėje yra labai patikimas egzoplanetų atradimų katalogas ir yra įrankių, leidžiančių sudaryti daugelio kintamųjų lenteles ir diagramas. turi būti sukonstruotas.

Pavyzdžiui, norėdamas išspręsti jūsų klausimą, aš sukūriau tokį eksoplanetų planą atrasta naudojant doplerio radialinio greičio techniką. Tai rodo efektyvią pagrindinės žvaigždės temperatūrą x ašyje, palyginti su prognozuojama eksoplaneto mase $ M sin i $. Karščiausia žvaigždė su RV identifikuota egzoplaneta (svetainėje galite spustelėti taškus) yra HD113337, F6V tipo žvaigždė, kurią atrado Borginietas ir kt. (2013). Kitas karščiausias yra HD103774, kuriam suteikiamas šiek tiek ankstesnis spektrinis F5V tipas. Šie du yra neabejotinai karščiausi. „Tau Boo“ yra tiesiog paliečiamas aušintuvas.

Aplink didelę masę sunku rasti egzoplanetų pagrindinė seka žvaigždžių, naudojant doplerio metodą, nes trūksta stiprių, siaurų spektrinių linijų. Dauguma to, ką žinome, yra stebint subgiantinėms žvaigždėms - t. Y. Žvaigždėms būtų buvę ankstyvojo tipo žvaigždžių pagrindinėje sekoje, bet kurių fotosferos yra vėsesnės, kai jos palieka pagrindinę seką. HD102956, paminėtas kitame atsakyme, yra pavyzdys, jei tai - t. Y. Jis buvo ankstyvojo tipo A žvaigždė pagrindinėje sekoje.


Pagal „The Extrasolar Planet Encyclopeadia“ radialiniu greičiu aptikta HD 103774 b skrieja apie spektro F5V žvaigždę.

HD 102956 b, aptiktas radialiniu greičiu, skrieja apie spektrinio A tipo milžiną, „ankstyviausio“ tipo žvaigždę, turinčią radialiniu greičiu aptiktą planetą, galėjau rasti (2014 m. Gegužės mėn. Duomenimis).

Atrodo, kad „Kepler-88 c“ įrašas aplink B tipo spektrinę žvaigždę (pagal katalogą 2014 m. Gegužės mėn.) Yra neteisingas arba koduoja ką nors kitą, žvaigždė turėtų būti klasifikuojama kaip spektrinio tipo G6V.


& # 8220Supersharp Vision & # 8221 & # 8211Pirma radijo teleskopo atrasta egzoplaneta

„Giliausia prasme nežemiško intelekto paieškos yra mūsų pačių ieškojimas“, - sakė Carlas Saganas. Nors dar neįvykdytas, ieškojimas tęsiasi nuo Keplerio misijos iki Teso ir dabar per dešimt 25 metrų radijo antenos antenų visame žemyne ​​esančiame „Very Long Baseline Array“ (VLBA). Astronomai, naudodami VLBA & # 8217s supersharp radiją ir # 8220vision & # 8221, paskelbė atradę Saturno dydžio planetą, skriejančią aplink mažą, vėsią žvaigždę, esančią 35 šviesmečių atstumu nuo Žemės.

Tai yra pirmasis ekstrasolarinės planetos radijo teleskopu atradimas naudojant „& # 8220astrometric & # 8221“ vadinamą techniką, kuriai atlikti reikalingi itin tikslūs žvaigždės padėties danguje matavimai, ir tik antrasis šios technikos bei radijo teleskopų atradimas. .

Astrometrinė technika

Nors seniai žinoma astrometrinė technika, pasirodė sunku ją naudoti. Tai reiškia faktinio žvaigždės judėjimo kosmose stebėjimą, tada aptinkamas minusas & # 8220wobble & # 8221 tame judėjime, kurį sukelia planetos gravitacinis poveikis. Žvaigždė ir planeta skrieja aplink vietą, kuri reiškia abiejų kartu masės centrą. Planeta atsiskleidžia netiesiogiai, jei ta vieta, vadinama barijocentru, yra pakankamai toli nuo žvaigždės centro, kad sukeltų teleskopu aptiktą klibėjimą.

Manoma, kad ši technika bus ypač gera aptikti į Jupiterį panašias planetas orbitose, esančiose toli nuo žvaigždės. Taip yra todėl, kad aplink žvaigždę skriejant masinei planetai, žvaigždėje susidaręs klibėjimas didėja, didesniu atstumu tarp planetos ir žvaigždės, o esant tam tikram atstumui nuo žvaigždės, kuo masyvesnė planeta, tuo didesnis klibėjimas.

Svetima planeta skrieja aplink šaunų raudoną nykštuką

Pradėję nuo 2018 m. Birželio mėn. Ir tęsdami pusantrų metų, astronomai sekė žvaigždę, vadinamą TVLM 513-46546, šaunų nykštuką, turinčią mažiau nei dešimtadalį mūsų Saulės masės. Be to, jie naudojo duomenis iš devynių ankstesnių VLBA žvaigždės stebėjimų nuo 2010 m. Kovo iki 2011 m. Rugpjūčio. Kuo ilgesnė radijo teleskopo bazinė linija, tuo geresnė kampinė skiriamoji geba. Plačiausiai atskirtos VLBA antenos yra Mauna Kea Havajuose ir St. Croix JAV Mergelių salose, kurios yra 8 611 kilometrų atstumu. Nors kiekviena VLBA antena yra identiška, kiekviena vieta yra unikali.

Išsami tų laikotarpių duomenų analizė parodė, kad žvaigždės judesyje linguoja lemputė, rodanti planetos, kurios masė yra panaši į Saturną, buvimą aplink žvaigždę kartą per 221 dieną. Ši planeta yra arčiau žvaigždės nei Merkurijus prie Saulės.

Daugiausia Paukščių Tako žvaigždžių & # 8211Slepia mažesnes į Žemę panašias planetas

Mažos, šaunios žvaigždės, tokios kaip TVLM 513-46546, yra daugiausiai žvaigždžių mūsų Paukščių Tako galaktikoje, ir nustatyta, kad daugelis jų turi mažesnes planetas, panašias į Žemę ir Marsą.

Manoma, kad milžiniškos planetos, tokios kaip Jupiteris ir Saturnas, bus retos aplink tokias mažas žvaigždes kaip ši, o astrometrinė technika geriausiai tinka plačiose orbitose surasti į Jupiterį panašias planetas, todėl nustebome radę mažesnę Saturno kaip planeta gana kompaktiška orbita. Tikėjomės rasti platesnėje orbitoje masyvesnę planetą, panašią į Jupiterį, & # 8221 sakė Salvadoras Curielis iš Meksikos nacionalinio autonominio universiteto. & # 8220Nustatyti šio sub-Jupiterio masės planetos palydovo orbitos judesius tokioje kompaktiškoje orbitoje buvo didelis iššūkis, & # 8221 jis pridūrė.

TVLM 513-46546 yra unikalus

Aptikta daugiau nei 4200 planetų, skriejančių aplink kitas nei Saulės žvaigždes, tačiau aplink TVLM 513-46546 esanti planeta yra tik antroji, rasta naudojant astrometrinę techniką. Kitas, labai sėkmingas metodas, vadinamas radialinio greičio technika, taip pat remiasi gravitaciniu planetos poveikiu žvaigždei. Ta technika nustato nedidelį žvaigždės pagreitį Žemės link arba nuo jos, kurį sukelia žvaigždės judėjimas aplink barijotą centrą.

& # 8220Mūsų metodas papildo radialinio greičio metodą, kuris yra jautresnis planetoms, skriejančioms artimoje orbitoje, o mūsų - jautresnės masyvioms planetoms, skriejančioms toliau nuo žvaigždės, & # 8221 sakė Gisela Ortiz-Leon iš Maxo Plancko instituto. Radijo astronomija Vokietijoje. Iš tikrųjų, taikant šias kitas technologijas, rasta tik kelios planetos, pasižyminčios tokiomis savybėmis, kaip planetos masė, orbitos dydis ir priimančiosios žvaigždės masė, panašios į mūsų rastą planetą. Manome, kad VLBA ir apskritai astrometrijos technika gali atskleisti dar daug panašių planetų. & # 8221

Trečioji technika, vadinama tranzito metodu, taip pat labai sėkminga, nustato nedidelį žvaigždės šviesos pritemimą, kai planeta praeina priešais ją, matant iš Žemės.

Astrometrinis metodas buvo sėkmingas aptikti netoliese esančias dvejetaines žvaigždžių sistemas ir jau XIX amžiuje buvo pripažintas potencialia priemone, leidžiančia ieškoti saulės spindulių planetų. Bėgant metams, buvo paskelbta nemažai tokių atradimų, kurie vėliau neišgyveno. Sunkumas buvo tas, kad žvaigždės klibėjimas, kurį sukuria planeta, yra toks mažas, kai jis matomas iš Žemės, kad jam reikia nepaprasto tikslumo atliekant padėties matavimus.


NUORODOS

V. I. Ananyeva, A. A. Venkstern, D. V. Churbanov, I. A. Shashkova, A. V. Tavrov, O. I. Korablev ir J.-L. Bertaux, Saulės sistema. Res. 53, 124137 (2019).

R. T. Butleris, J. T. Wrightas, G. M. Marcy, D. A. Fischeris, S. S. Vogtas, C. G. Tinney, H. R. A. Jonesas, B. D. Carteris, J. A. Johnsonas, C. McCarthy ir A. J. Penny, Astrophys. Dž. 646 (1) (2006).

A. Cummingas, R. P. Butleris, G. W. Marcy, S. S. Vogtas, J. T. Wrightas ir D. A. Fischeris, Proc. Astronas. Soc. Pacifas. 120 (867), 531 (2008). doi 10.1086 / 588487

A. Eggenbergeris ir S. Udry, EAS leidykla. Ser. 41, 27 (2010).

A. W. Howardas, G. W. Marcy, J. A. Johnsonas, D. A. Fischeris, J. T. Wrightas, H. Isaacsonas, J. A. Valenti, J. Andersonas, D. N. C. Linas ir S. Ida, Mokslas (Vašingtonas, JAV, JAV) 330 (6004), 653 (2010). https://doi.org/10.1126/science.1194854

G. Marcy, R. P. Butler, D. Fischer, S. Vogt, J. T. Wright, C. G. Tinney ir H. R. A. Jones, Prog. Teorija. Fiz. Tiekimas 158, 24 (2005).

C. Mordasini, in Egzoplanetų vadovas, Red. pateikė H. J. Deegas ir J. A. Belmonte („Springer“, Šveicarija, 2018). https://doi.org/10.1007/978-3-319-30648-3_143-1

E. A. Petigura, A. W. Howard ir G. W. Marcy, Proc. Natl. Akad. Sci. U. S. A. 110, 19273 (2013). https://doi.org/10.1073/pnas.1319909110

M. Tuomi, H. R. A. Jones, R. P. Butler, P. Arriagada, S. S. Vogt, J. Burt, G. Laughlin, B. Holden ir kt., ArXiv: 1906.04644 (2019).


Pagaliau atrandamos planetos, skriejančios toliau nuo savo žvaigždžių

Atrasti egzoplanetas yra nelengvas darbas. Atsižvelgiant į iššūkius, nuostabu, kad mes išvis jų radome. Tačiau astronomai yra sumanūs, todėl šiuo metu yra daugiau nei 4300 patvirtintų egzoplanetų. Jie svyruoja nuo mažų Merkurijaus dydžių pasaulių iki didesnių už Jupiterį planetų, tačiau daugumą jų sieja vienas dalykas: jie skrieja netoli savo namų žvaigždės.

Tai nėra todėl, kad dauguma planetų skrieja netoli savo žvaigždžių, tačiau mūsų stebėjimai yra linkę į artimai skriejančias planetas. Dažniausias būdas atrasti egzoplanetas yra žinomas kaip tranzito būdas. Štai kur planeta praeina priešais mūsų žvaigždės vaizdą, todėl žvaigždė šiek tiek pritemsta. Iš principo tai yra paprasta idėja, tačiau praktiškai tai sunku. Žvaigždžių ryškumas skiriasi dėl tokių dalykų kaip žybsniai ir žvaigždžių taškai. Norėdami patvirtinti planetą, turite pamatyti pasikartojantį žvaigždės pritemdymo modelį, o tai reiškia, kad turite stebėti kelis planetos tranzitus. Jei planeta skrieja aplink žvaigždę kas kelias dienas ar mėnesius, jūs galite gana greitai patvirtinti planetą. Bet jei planeta aplink žvaigždę skrieja kas porą metų, norint įsitikinti, gali prireikti dešimtmečio ar daugiau stebėjimų.

Net ir turėdami tokį šališkumą, mes daug sužinojome apie planetų sistemas. Mes žinome, kad yra dienų, per kelias dienas skriejančių netoli savo žvaigždžių, ir anglies pasauliai, kurie atrodytų labai skirtingi nei Žemė. Taip pat dabar žinome, kad mūsų Saulės sistema su uolėtomis vidinėmis planetomis ir dujinėmis išorinėmis planetomis nėra būdinga daugumai žvaigždžių sistemų. Vis dėlto mažai žinome apie planetas, kurių orbitos yra metus ar ilgiau. Bet tai pradeda keistis, kaip matyti naujausiame dokumente.

Daugumą mums žinomų egzoplanetų rado „Kepler“ misija. Nors Kepleris rado keletą egzoplanetų, kurių orbitos periodai buvo ilgesni nei 100 dienų, juos patvirtinti yra sunkiau. Be to, kadangi tranzito metodas nurodo tik planetos dydį, palyginti su jos žvaigžde, Keplerio duomenys neleidžia nustatyti planetos masės. Tai ypač vargina Jupiterio dydžio planetas. Kadangi dėl didelės planetos svorio ji labiau susispaudžia, Jupiterio masės planeta ir 30 kartų masyvesnė rudoji nykštukė gali būti maždaug vienodo dydžio. Šių egzoplanetų masės nustatymas yra milžiniško išorinio tranzitu vykstančio egzoplanetų masinio tyrimo arba trumpai GOT & # 8217EM tyrimo tikslas.

Šiame naujausiame darbe komanda naudojo kitokį egzoplanetų, vadinamų radialinio greičio metodu, tyrimo būdą. Planeta skrieja aplink savo žvaigždę ir traukia žvaigždę gravitaciniu būdu, todėl žvaigždė šiek tiek suvirpa. Kai žvaigždė svyruoja link mūsų ir nuo mūsų, dėl Doplerio efekto žvaigždės šviesa šiek tiek pasislenka į mėlyną ir raudoną spalvą. Šis metodas yra ypač naudingas didelėms planetoms ir gali būti naudojamas matuoti planetos masę, nes klibėjimo kiekis priklauso nuo planetos masės.

Santykinis Kepler-1514 greičio matas. Autoriai: Dalba, Paul A. ir kt

Komanda sutelkė dėmesį į egzoplanetą, vadinamą „Kepler-1514b“, kuri aplink savo žvaigždę skrieja kas 218 dienas. Jis buvo atrastas 2016 m., Ir yra žinoma, kad jo skersmuo yra maždaug 10% didesnis nei Jupiterio. Naudodamiesi vienu iš Havajų Kecko observatorijos teleskopų, jie atliko žvaigždės Kepler-1514 radialinio greičio matavimus ir nustatė, kad egzoplanetos masė yra apie 5,3 jupiterio.

Tokie tyrimai bus naudingi būsimoms misijoms, tokioms kaip 2025 m. Planuojamas paleisti romėnų kosminis teleskopas „Nancy Grace“, kuriame bus bandoma tiesiogiai vaizduoti dideles egzoplanetas. GOT & # 8217EM pasaulių dydžio ir masės žinojimas padeda mums įvertinti jų temperatūrą ir ryškumą, kuriuos galima palyginti su stebėjimais ateityje.


„Exoplanet“ pagrindai

Nuo devintojo dešimtmečio daugelis grupių ieškojo pirmosios planetos aplink Saulę panašios žvaigždės. Kai kurie kandidatai atėjo ir nuėjo. Kiti reikalavo dešimčių ar šimtų stebėjimų, kad jie būtų oficialiai patvirtinti.

Tačiau 1995 m. Sausio mėn. Pastebėjimas pasirodė esąs tikras dalykas. Ženevos universiteto studentas Didier Quelozas dirbo su savo patarėju Micheliu Mayor, ieškodamas saulės spindulių planetų per radialinį greitį, kitaip tariant, lingavo.

Pranešama, kad jo radinys buvo atsitiktinis atsitiktinumas. Iš radialinio greičio parašų katalogo jis pasirinko F tipo žvaigždę, vadinamą 51 Pegasi, maždaug 50 šviesmečių atstumu. Jis bandė sukalibruoti savo planetos radimo kodą, pasirinkdamas žvaigždę kaip vieną iš keleto perspektyvių kandidatų. Tą naktį jis pateko į savo vietą, maždaug kas keturias dienas - stiprų signalą.

Matavimai padėjo minimalią masę netoli Jupiterio - tai reiškia, kad objektas, be abejo, buvo planeta. Nors astronomai manė, kad tokių laikotarpių yra įmanoma, nebūtinai tikėtasi rasti juos per tokį trumpą laikotarpį. "Šiuo metu aš vienintelis pasaulyje žinojau, kad radau planetą", - 2016 m. BBC sakė Quelozas. "Aš tikrai bijojau, galiu tau pasakyti".

Buvo tam tikra priežastis išsigąsti: rasti planetą tada - ir tam tikrais atžvilgiais vis dar yra - buvo tikrai sunku, buvo daugybė klaidų, vaiduoklių, nepaaiškinamų duomenų taškų ir kitų žagsėjimų, kurie niekada nesudarė planetos ar rudos spalvos. nykštukas. Vis dėlto, pagal Quelozo duomenis, ten buvo pusiau Jupiterio masės, greitai judanti, itin karšta planeta.

Didžiąją likusią 1995 m. Dalį Quelozas praleido įtikindamas merą, kad jis tikrai rado signalą, o ne instrumento klaidą ar kitokį stebėjimo ypatumą. Jų dokumentas galiausiai buvo išleistas 1995 m. Spalio mėn. Astronomas Geoffas Marcy (kuris vėliau buvo priverstas išeiti iš Kalifornijos universiteto Berkeley po įtarimų dėl seksualinio priekabiavimo) sekė stebėjimus ir nustatė, kad Ženevos komanda kažkuo užsiima - jis ir bendradarbis Paulas Butleris sugebėjo rasti tą patį parašą visai kitoje observatorijoje.


Nobelio fizikos premija: kaip buvo atrasta pirmoji egzoplaneta aplink saulę panašią žvaigždę

„Nikku Madhusudhan“ nedirba, nesikonsultuoja, neturi akcijų ar negauna finansavimo iš bet kurios bendrovės ar organizacijos, kuriai būtų naudingas šis straipsnis, ir neatskleidė jokių svarbių ryšių, išskyrus jų akademinį paskyrimą.

Partneriai

Kembridžo universitetas teikia finansavimą kaip „The Conversation UK“ narys.

„The Conversation UK“ gauna finansavimą iš šių organizacijų

2019 m. Nobelio fizikos premija buvo įteikta už „indėlį į mūsų supratimą apie visatos evoliuciją ir Žemės vietą kosmose“. Pusė premijos atiteko kosmologui Jimui Peeblesui, o kita pusė kartu buvo paskirta Michelui Mayorui ir mano kolegai Didier Quelozui už pirmąjį eksoplanetos, skriejančios aplink saulę panašią žvaigždę, atradimą. Kaip žmogus, dešimtmetį praleidęs tyrinėdamas egzoplanetas, žinau, kad šis apdovanojimas reiškia ilgai lauktą vienos didžiausių šiuolaikinės astronomijos revoliucijų pripažinimą, radikaliai pakeitusį mūsų suvokimą apie savo vietą visatoje.

Egzoplaneta arba ne Saulės planeta yra planeta, skriejanti aplink žvaigždę, esančią už mūsų Saulės sistemos ribų. Tūkstančius metų daugelyje civilizacijų žmonės domėjosi, ar egzistuoja pasauliai už Žemės ir Saulės sistemos ribų. Nuolanku suvokti, kad į šį klausimą buvo atsakyta tik prieš vos 24 metus.

1995 m. Meras ir Quelozas atrado milžinišką egzoplanetą, skriejančią aplink saulę panašią žvaigždę 51 Pegasi. Planeta, vadinama 51 Peg b, savo mase buvo panaši į Jupiterį, tačiau 100 kartų arčiau savo žvaigždės, suteikdama jai daugiau nei 1 000 ℃ temperatūrą. Atradimas buvo radikalus daugeliu atžvilgių, ypač todėl, kad jis visiškai skyrėsi nuo mūsų Saulės sistemos planetų ir prieštaravo planetų susidarymo ir evoliucijos teorijoms.

Mūsų Saulės sistemoje milžiniškos planetos, tokios kaip Jupiteris ir Saturnas, yra penkis ar dešimt kartų toliau nuo saulės nei Žemė, o jų temperatūra yra žemesnė nei -100 ℃. Manoma, kad Jupiteris ir Saturnas susidarė dujiniame diske aplink kūdikio saulę, kaupdami dujas ir ledą, galbūt dar toliau nuo saulės nei dabar. Atradimas „karštas Jupiteris“, esantis taip arti savo žvaigždės, suteikė pirmąją užuominą, kad planetos gali formuotis be galo įvairiais būdais už mūsų Saulės sistemos ribų.

51 Peg b atradimas buvo tiek technologinio meistriškumo, tiek serendipity rezultatas. Pirmiausia, jie turėjo prieigą prie tuo metu vieno tiksliausių pasaulio žvaigždžių šviesos bangos matavimo prietaisų - ELODIE spektrografo Haute-Provence observatorijoje pietų Prancūzijoje. Tačiau laikas, kurio reikia surinkti įrodymus, kad įrodytų egzoplanetos egzistavimą, priklauso nuo jos masės, atstumo nuo žvaigždės ir nuo to, kiek laiko reikia orbitai įveikti.

Michelis meras ir Didier Quelozas 2005 m. Laurent Gilleron / EPA

Esamos teorijos ir mūsų Saulės sistemos modelis reiškė, kad mokslininkai nesitikėjo rasti jokių didelių planetų su trumpomis orbitomis, kurias būtų galima greitai surasti. Taigi tuo metu niekas jų aktyviai neieškojo. Meras ir Quelozas vykdė, jų manymu, ilgalaikę programą, kuriai gali prireikti metų, kol surasime planetą aplink kitą žvaigždę. Bet maždaug per metus nuo stebėjimų pradžios jie atrado pirmuosius ženklus, kad esamos planetų teorijos yra neišsamios.

Jų atradimas buvo atliktas naudojant metodą, vadinamą radialinio greičio metodu. Planetai skriejant aplink žvaigždę, žvaigždė taip pat juda panašia, bet daug mažesne orbita aplink visos sistemos masės centrą. Kitaip tariant, planetos gravitacinis žvaigždės tempimas priverčia ją svyruoti aplink tašką tarp jų.

Dėl šio judėjimo žvaigždės šviesa, matant iš Žemės, pasikeičia vadinamuoju Doplerio poslinkiu. Kai žvaigždė juda link stebėtojo, jos šviesos bangos ilgiai yra mažesni nei tada, kai žvaigždė stovi, todėl šviesa atrodo labiau mėlyna. Kai žvaigždė tolsta nuo stebėtojo, šviesa pasislenka į ilgesnius, raudonesnius bangos ilgius.

Aptikus tokius bangos ilgio poslinkius, periodiškai nurodoma, kad aplink žvaigždę skrieja kitas objektas, šiuo atveju - planeta. Matuodami juos laikui bėgant, galite apskaičiuoti, kokiu greičiu žvaigždė juda link jūsų ar nuo jo (radialinis greitis) ir kiek laiko trunka planetos orbita. Maksimalus radialinis greitis suteikia jums planetos masės matą, nes didesnės planetos, esančios arčiau žvaigždės, sukelia žvaigždės judėjimą greičiau.

NASA

Saulės judėjimo dėl Jupiterio maksimalus radialinis greitis yra 13 m / s, o planetos orbita trunka 12 metų. Tai reiškia, kad norint tiksliai nustatyti į Jupiterį panašios planetos, esančios aplink saulę panašią žvaigždę, masę ir visą orbitą, prireiktų 12 metų, naudojant šviesos matavimo spektrografą, kurio tikslumas yra keli m / s. Aplink saulę surasti į Žemę panašią planetą būtų dar sunkiau, nes maksimalus radialinis greitis būtų tik 9 cm / s.

Dešimtojo dešimtmečio pradžioje geriausi Žemės spektrografai sugebėjo pasiekti didesnį nei 10 m / s tikslumą, o tai reiškė, kad jie negalėjo aptikti tokių didelių, lėtų ir toli nuo žvaigždės esančių planetų kaip Jupiteris. Bet 51 Peg b buvo Jupiterio dydžio planeta, 100 kartų arčiau savo žvaigždės, o jos orbita buvo vos 4,2 dienos, o ne 12 metų. Tai reiškė, kad jo maksimalus radialinis greitis buvo žymiai didesnis - beveik 60 m / s, gerokai viršijant Mero ir Quelozo spektrografo ribas.

Suradę pirmuosius tokios trumpos orbitos planetos požymius, abu mokslininkai atliko tolesnius stebėjimus ir išsamią analizę, kuri patvirtino to, ką dabar žinome kaip karšto Jupiterio, 51 Peg b., Savybes. Nepaisant to, kad buvo kruopščiai tikrinami rezultatai, kitos komandos, naudodamos kitus instrumentus, greitai patvirtino jų rezultatus.

Mero ir Quelozo revoliucinis atradimas 51 Peg b per ateinančius du dešimtmečius sukėlė astronominių stebėjimų laviną, atskleidžiančią egzoplanetų visur ir įvairovę, kurią šiandien žinome. Dabar žinoma daugiau nei 4000 egzoplanetų, apimančių visą planetų savybių spektrą, pradedant karštais Jupiteriais ir baigiant Žemės dydžio planetomis jų priimančiųjų žvaigždžių gyvenamosiose zonose. Tai reiškia, kad yra planetų, kurių temperatūra gali būti tinkama, kad jų paviršiuose būtų skystas vanduo ir vystytųsi gyvenimas, kaip žinome.


10 metų medžioklės planetoje: nuostabi įvairovė ten

BALTIMORE - Praėjusią savaitę astronomai susitiko švęsti pirmosios planetos, aptiktos aplink įprastą žvaigždę, išskyrus Saulę, dešimties metų jubiliejaus. Nors nuo to laiko buvo rasta daugiau nei 130 kitų tokių planetų, lauke vis dar jaučiasi, kad jis tik prasideda.

Ir jų matomos vietos kasmet tampa vis svetimesnės.

Planetų aptikime įvyko daugybė naujausių proveržių. Kertamos sienos yra link platesnių orbitų ir mažesnės masės planetų. Vis dėlto keistiems objektams gali tekti iš naujo suderinti teorijas, o gal net apibrėžimus.

„Mes esame nuostabiais laikais“, - sakė Michelas Observatoire de Geneve meras. - Per dešimt metų turime daug naujų duomenų.

Meras buvo vienas iš astronomų, 1995 m. Aptikęs pirmąją saulės spindulių planetą, ty už mūsų Saulės sistemos ribų, aplink žvaigždę 51 Pegasi. Šiam ir kitiems atradimams atminti Kosminio teleskopo mokslo institutas (STScI) surengė savo 2005 m. Gegužės mėn. Simpoziumą „Dešimtmetis saulės spindulių planetų aplink normalias žvaigždes“.

Planetos buvo aptiktos anksčiau, 1993 m., Aplink pulsarą, kuris yra magnetiškai aktyvi neutronų žvaigždė. Nors pulsarai nesukuria labai tinkamos gyventi aplinkos, tikėtina, kad daugelis kitų rastų planetų taip pat palaiko gyvenimą, o tai kai kuriems gali būti apmaudu.

„Dienos pabaigoje visi šie puikūs žmonės - kurie ieško planetų ir kaip jos formuojasi - iš tikrųjų domisi šiuo klausimu:„ Ar kitur yra protingas gyvenimas? “, - sakė simpoziumo organizatorius Mario Livio iš STScI.

Planetų medžiotojai tikisi pateikti dalį atsakymo nustatydami, ar mūsų Saulės sistema yra bendra, ar unikali. Daugybė naujų duomenų parodo vaizdą, kuriame greičiausiai randama daugiau planetų. Kada nors, beveik neabejotinai, astronomai švęs pirmosios į Žemę panašios planetos, aptiktos aplink Saulę panašią žvaigždę, dešimtmetį, sako daugelis astronomų.

Šiuo metu nustatyta, kad maždaug šeši procentai apklaustų įprastų žvaigždžių turi dujų milžinės planetą, pavyzdžiui, Jupiterį ar Saturną. Dauguma šių planetų yra labai arti savo žvaigždės - kai kurioms orbitiniai periodai arba „metai“ trunka vos kelias dienas. Tokios įtemptos orbitos sukuria deginančias sąlygas.

Šis didelių, artimų planetų - vadinamųjų karštųjų Jupiterių - persvara išsivystė todėl, kad ankstyvaisiais planetos medžioklės metais vyravo radialinio greičio metodas, kuris remiasi radiatoriaus aptikimu priimančioje žvaigždėje dėl gravitacinio tempimo iš skriejančios planetos. Vilkikas yra didesnis, kai planeta yra arčiau ir didesnė, todėl karštus Jupiterius rasti yra lengviausia.

Net kai pastebimas tolimesnės planetos sukeltas klibėjimas, tyrėjai laukia, kol pamatys pilną orbitą. Tai nustato apribojimą - arba „užuolaidą“, kaip sako Alanas Bosas iš Vašingtono Carnegie instituto, - aptikti ilgesnių laikotarpių planetas, kurios atitinka didesnes orbitas.

Vienas iš būdų tai pagalvoti yra tas, kad norint patvirtinti planetą viename astronominiame vienete (AU), kuris yra Žemės atstumas nuo Saulės, prireiks mažiausiai metų stebėjimų. Reikėtų maždaug 12 metų, kad patvirtintumėte vieną Jupiterio penkių AS orbitoje.

Kai kurioms radialinio greičio paieškoms jau daugiau nei dešimtmetis - tai nustumdami uždangą į didesnius planetos ir žvaigždės atsiskyrimus, kur teorijos prognozuoja, kad reikėtų rasti daugiau dujų milžinių.

Jau dabar Geoffas Marcy iš Kalifornijos universiteto Berklyje pastebi planetų skaičiaus augimą už 1 AU. Marcy prognozuoja, kad dujų gigantų dažnis ilgose orbitose yra toks pat didelis, kaip ir artimesnių. Jei teisinga, maždaug 12 proc. Įprastų žvaigždžių turi bent vieną Jupiterį ar Saturną.

„Bet atvirkštinė gal įdomesnė - maždaug 85 procentai žvaigždžių neturi dujų milžino“, - sakė Marcy.

Tai gali reikšti, kad Jupiterio dydžio planetas yra šiek tiek sunku suformuoti. Tai gali būti netiesa antžeminėms planetoms, tokioms kaip Žemė. Labiausiai palanki planetų formavimosi teorija daro prielaidą, kad uolienos šerdys lengvai susidaro likusių medžiagų diskuose aplink naujagimių žvaigždes, tačiau tik kai kurios iš šių planetos sėklų yra pakankamai didelės, kad užfiksuotų dujas ir taptų milžine.

„Jei sugebėsite kažkaip išeikvoti šiuos dujų diskus gana greitai, tai būtų vienas iš būdų, kad negautumėte milžiniškos planetos“, - sakė Livio.

Kaip pavyzdį „Livio“ pateikė žvaigždžių formavimo regioną, kuriame spinduliuotė yra tokia didelė, kad gali išpūsti didžiąją dalį dujų aplink jaunąsias žvaigždes. Tačiau šerdys, tikėtina, išliktų, kad susidarytų mažesnės planetos, tokios kaip Žemė.

„Įsivaizduoju, kad dauguma žvaigždžių turi antžemines planetas“, - sakė Marcy. „Atrodo sunku ne juos suformuoti “.

Norint išbandyti, ar Žemės yra paplitusios, reikės laiko. Radialinio greičio technikos aptikimo jautrumas pagerėjo tiek, kad dabar pastebėtos kelios Neptūno dydžio planetos - maždaug 20 kartų didesnės už Žemės masę.

Bet bus sunku pamatyti daug mažesnės masės planetas, kurių radialinis greitis. Jie tiesiog nepakankamai stipriai traukia savo žvaigždes. Laimei, kita planetos aptikimo schema, kurios pagrindas yra planeta, blokuojanti ar pašviesinanti žvaigždės šviesą, gali atsilikti.

Jei planeta kerta arba praeina pro savo žvaigždę, žvaigždės šviesa paniro į ryškumą. Daugelis programų šiuo metu stebi didelę žvaigždžių populiaciją ir laukia tokio užtemimo. Iki šiol šiuo tranzito metodu buvo surastos septynios planetos - visos didelės ir arti.

Atidžiai stebėdami tranzitus, buvo aptikta planetos atmosfera, o praėjusį mėnesį - Spicerio kosminis teleskopas stebėjo dviejų tranzitu vykstančių planetų šilumos spinduliavimą, kuris reiškė, kad jos buvo apie 1500 laipsnių pagal Farenheitą.

Kitas būdas, kuriuo planeta veikia žvaigždės šviesą, yra gravitaciniu būdu padidinant tolimos žvaigždės šviesą. Tai savo koncepcija panaši į galaktikų objektyvavimą, tačiau tai yra daug mažesnis efektas - taigi ir pavadinimas: mikrolensavimas. Štai kaip tai veikia:

Žvaigždės gali padidinti kitas mūsų galaktikos žvaigždes, kai viena praeina priešais kitą, dėl to, kad objekto sunkis lenkia šviesą, atsirandančią iš tolimesnio objekto. Jei aplink objektyvą yra planeta, padidinimas gali būti didesnis. Vienas mikrolienavimo privalumas yra tai, kad jis yra jautresnis dideliems planetos ir žvaigždės išsiskyrimams.

Davidas Bennettas iš Notre Dame universiteto simpoziume pateikė duomenis apie antrąjį planetos mikrolizminio aptikimo simpoziumą (pirmasis buvo prieš metus). Naujai atrastas objektas sveria apie tūkstantąją savo žvaigždės masės dalį, kuri yra palyginama su Jupiterio ir Saulės santykiu.

Nors tiek mikrolensavimas, tiek tranzitas yra gana naujas planetos medžioklės žaidime, jie gali būti geriausia galimybė aptikti Žemės dydžio planetą už mūsų Saulės sistemos ribų. Būsima kosminė misija, naudojama tranzito metodu, vadinama „Kepler“, yra specialiai sukurta tam, kad išviliotų Žemės dydžio planetas, daugiausia vienoje AS jų žvaigždžių.

„Tikimės pamatyti tūkstančius žemės planetų, jei jos yra įprastos“, - sakė pagrindinis „Kepler“ tyrėjas Billas Borucki. - Net jei jie yra reti, turėtume pamatyti kelis šimtus.

Šiuo metu planuojama, kad „Kepler“ pasirodys 2008 m. Birželio mėn.

Kai kurie naujausi įvykiai kelia abejonių, ką „normalus“ reiškia planetoms.

Vienas netikėtas radinys buvo raudonos raudonukės, esančios maždaug 55 AU atstumu nuo nepavykusios žvaigždės, vadinamos rudąja nykštuke, vaizdas. Planetos masės objektas 2M1207b pirmą kartą buvo pastebėtas maždaug prieš metus, tačiau prireikė kelių tolesnių stebėjimų, kad būtų galima patikrinti, ar jis gravitaciškai buvo susietas su ruduoju nykštuku.

Numatomas atstumas tarp dviejų objektų yra 55 AU, tačiau tikrasis orbitos spindulys gali būti dvigubai didesnis, priklausomai nuo to, ar į planetą panašus objektas skrieja ratu, ar ne. Palyginimui, „Neptūnas“ skrieja apie 30 AU. Rudojo nykštuko ir jo palydovo masė atitinkamai 25 ir 5 kartus viršija Jupiterio masę. Penkių ir vieno santykis stebina: daugumos iki šiol rastų planetų masės santykis yra apie 1000 iki vienos.

Naujasis palydovas yra toks keistas, skrieja aplink objektą, kuris nėra tikra žvaigždė, kad astronomai stengiasi, kaip jį pavadinti.

„Aš ketinu susimąstyti, ar tai yra planeta“, - sakė Glennas Schneideris iš Arizonos universiteto.

Hablo simpoziume Schneideris pateikė nykštuko ir jo palydovo vaizdus. Jis tikėjo, kad tikriausiai trys ketvirtadaliai jo auditorijos 2M1207b pavadins planeta.

„Įdomu, jei tai formuojasi taip pat, kaip ir kitos planetos“, - sakė Marcy. - Bet tai taip pat įdomu, jei susiformavo nauju būdu.

Didelis atskyrimas ir mažas masės santykis tikriausiai atmeta pagrindinį akrecijos procesą, kuris, daugelio mokslininkų manymu, yra pagrindinis planetų formavimo būdas. Vietoj to, keistas objektas galėjo gimti greitai žlugus medžiagai, manoma, kad susidaro mažos žvaigždės.

„Šis atradimas tikriausiai pasako daugiau apie tai, kaip susidaro mažos masės [žvaigždžių palydovai], nei apie tai, kaip susiformuoja tipiškos planetos“, - sakė Douglasas Linas iš Kalifornijos universiteto Santa Kruze.

Objektas matomas, nes jis yra pakankamai jaunas - maždaug 8 milijonų metų senumo - vis dar karštas, apie 1700 laipsnių pagal Celsijų. Schneideris ir kiti ieško karštų planetų aplink labai jaunas žvaigždes. Jis sakė, kad jei ilgai lauksi, šios planetos atvės iki taško, kad jos nebematys.

2M1207b atmosferoje yra vandens požymių, ir Schneideris pranešė apie „pakerintus“ ryškumo kintamumo įrodymus, kurie, jo manymu, gali būti iš debesų.

Vienas kitas simpoziume pristatytas naujas objektas gali sukelti problemų dėl planetos formavimo teorijų.

Mišelio meras pristatė naują Neptūno dydžio planetą, kurios šeimininkės žvaigždėje buvo labai mažai sunkiųjų elementų.

"Teoretikai, eikite į savo pradinius blokus", - sakė meras, atskleisdamas aptikimą.

Dauguma planetų yra aplink žvaigždes, kuriose yra gana didelė sunkesnių už helį elementų koncentracija. Nors yra tam tikrų diskusijų apie tai, kodėl taip yra, manoma, kad norint sudaryti dulkių daleles, kurios vėliau sulimpa, kad susidarytų uolienos ir galiausiai susijungtų į planetos dydžio objektus, reikia daugybės sunkiųjų elementų.

But Mayor's newfound planet appears to have arisen in a stellar environment "extremely deficient" in heavy elements, he said, and he called it "very embarrassing" for the current paradigm of planet-forming theories. One theoretician is not worried.

"You should be careful about making a theory that explains everything," Lin said.

Anomalies like these will keep astronomers busy. In sorting them out over the next few years, they hope to be able to say whether our life-supporting solar system is an anomaly too.


Which is the most early type star with a planet discovered by radial velocity method? - Astronomy

Space shuttle update
NASA's William Readdy, Space Operations associate administrator and Bill Parsons, space shuttle program manager, provide a status report on returning the shuttles to flight in this teleconference with reporters held on the one-year anniversary since the CAIB report was issued. (37min 35sec file)
Play audio

Station update
To mark one year since the publication of the Columbia Accident Investigation Board final report, William Gerstenmaier, International Space Station program manager, updates the news media on the status of the project. (42min 41sec file)
Play audio

Titan 4 rollout
The Titan 4 rocket emerges from the Solid Motor Assembly and Readiness Facility at Cape Canaveral at about 5:45 a.m. August 25 for rollout to the Complex 40 pad. (3min 58sec file)
Play video

On the launch pad
Riding on its mobile launching platform, the Titan 4 rocket arrives at the pad just before sunrise. (5min 22sec file)
Play video

Sunrise over Titan 4
As dawn breaks over Cape Canaveral, these daylight scenes show the Titan 4 on Complex 40 in preparation for the final Florida launch of this heavy-lift rocket. (2min 11sec file)
Play video

Privacy note: your e-mail address will not be used for any other purpose.

A European team of astronomers has discovered the lightest known planet orbiting a star other than the sun (an "exoplanet").

The new exoplanet orbits the bright star mu Arae located in the southern constellation of the Altar. It is the second planet discovered around this star and completes a full revolution in 9.5 days.

With a mass of only 14 times the mass of the Earth, the new planet lies at the threshold of the largest possible rocky planets, making it a possible super Earth-like object. Uranus, the smallest of the giant planets of the Solar System has a similar mass. However Uranus and the new exoplanet differ so much by their distance from the host star that their formation and structure are likely to be very different.

This discovery was made possible by the unprecedented accuracy of the HARPS spectrograph on ESO's 3.6-m telescope at La Silla, which allows radial velocities to be measured with a precision better than 1 m/s. It is another clear demonstration of the European leadership in the field of exoplanet research.

A unique planet hunting machine

Since the first detection in 1995 of a planet around the star 51 Peg by Michel Mayor and Didier Queloz from the Geneva Observatory (Switzerland), astronomers have learned that our Solar System is not unique, as more than 120 giant planets orbiting other stars were discovered mostly by radial-velocity surveys.

This fundamental observational method is based on the detection of variations in the velocity of the central star, due to the changing direction of the gravitational pull from an (unseen) exoplanet as it orbits the star. The evaluation of the measured velocity variations allows to deduce the planet's orbit, in particular the period and the distance from the star, as well as a minimum mass.

The continued quest for exoplanets requires better and better instrumentation. In this context, ESO undoubtedly took the leadership with the new HARPS spectrograph (High Accuracy Radial Velocity Planet Searcher) of the 3.6-m telescope at the ESO La Silla Observatory. Offered in October 2003 to the research community in the ESO member countries, this unique instrument is optimized to detect planets in orbit around other stars ("exoplanets") by means of accurate (radial) velocity measurements with an unequalled precision of 1 metre per second.

HARPS was built by a European Consortium in collaboration with ESO. Already from the beginning of its operation, it has demonstrated its very high efficiency. By comparison with CORALIE, another well known planet-hunting optimized spectrograph installed on the Swiss-Euler 1.2-m telescope at La Silla, the typical observation times have been reduced by a factor one hundred and the accuracy of the measurements has been increased by a factor ten.

These improvements have opened new perspectives in the search for extra-solar planets and have set new standards in terms of instrumental precision.

The planetary system around mu Arae

The star mu Arae is about 50 light years away. This solar-like star is located in the southern constellation Ara (the Altar) and is bright enough (5th magnitude) to be observed with the unaided eye.

Mu Arae was already known to harbour a Jupiter-sized planet with a 650 days orbital period. Previous observations also hinted at the presence of another companion (a planet or a star) much further away.

The new measurements obtained by the astronomers on this object, combined with data from other teams confirm this picture. But as Fran ois Bouchy, member of the team, states: "Not only did the new HARPS measurements confirm what we previously believed to know about this star but they also showed that an additional planet on short orbit was present. And this new planet appears to be the smallest yet discovered around a star other than the sun. This makes mu Arae a very exciting planetary system."

"Listening" to the star

During 8 nights in June 2004, mu Arae was repeatedly observed and its radial velocity measured by HARPS to obtain information on the interior of the star. This so-called astero-seismology technique studies the small acoustic waves which make the surface of the star periodically pulsate in and out. By knowing the internal structure of the star, the astronomers aimed at understanding the origin of the unusual amount of heavy elements observed in its stellar atmosphere. This unusual chemical composition could provide unique information to the planet formation history.

Says Nuno Santos, another member of the team: "To our surprise, the analysis of the new measurements revealed a radial velocity variation with a period of 9.5 days on top of the acoustic oscillation signal!"

This discovery has been made possible thanks to the large number of measurements obtained during the astero-seimology campaign.

From this date, the star, that was also part of the HARPS consortium survey programme, was regularly monitored with a careful observation strategy to reduce the "seismic noise" of the star.

These new data confirmed both the amplitude and the periodicity of the radial velocity variations found during the 8 nights in June. The astronomers were left with only one convincing explanation to this periodic signal: a second planet orbits mu Arae and accomplishes a full revolution in 9.5 days.

But this was not the only surprise: from the radial velocity amplitude, that is the size of the wobble induced by the gravitational pull of the planet on the star, the astronomers derived a mass for the planet of only 14 times the mass of the Earth! This is about the mass of Uranus, the smallest of the giant planets in the solar system.

The newly found exoplanet therefore sets a new record in the smallest planet discovered around a solar type star.

The mass of this planet places it at the boundary between the very large earth-like (rocky) planets and giant planets.

As current planetary formation models are still far from being able to account for all the amazing diversity observed amongst the extrasolar planets discovered, astronomers can only speculate on the true nature of the present object. In the current paradigm of giant planet formation, a core is formed first through the accretion of solid "planetesimals". Once this core reaches a critical mass, gas accumulates in a "runaway" fashion and the mass of the planet increases rapidly. In the present case, this later phase is unlikely to have happened for otherwise the planet would have become much more massive. Furthermore, recent models having shown that migration shortens the formation time, it is unlikely that the present object has migrated over large distances and remained of such small mass.

This object is therefore likely to be a planet with a rocky (not an icy) core surrounded by a small (of the order of a tenth of the total mass) gaseous envelope and would therefore qualify as a "super-Earth".

The HARPS consortium, led by Michel Mayor (Geneva Observatory, Switzerland), has been granted 100 observing nights per year during a 5-year period at the ESO 3.6-m telescope to perform one of the most ambitious systematic searches for exoplanets so far implemented worldwide. To this aim, the consortium repeatedly measures velocities of hundreds of stars that may harbour planetary systems.


A team of Swiss, French and Portuguese astronomers announced on April 24 the discovery of an “exoplanet” known as Gliese 581 c.

Planets that orbit around a star other than the Sun are known as extrasolar planets or exoplanets.

The team have published their findings in a paper entitled “The HARPS search for southern extra-solar planets: XI. An habitable super-Earth (5 MEarth) in a 3-planet system.” The paper is due to be published shortly in the scientific journal Astronomija ir astrofizika. It can be downloaded at: http://obswww.unige.ch/

The discovery is the most important yet in the rapidly developing field of exoplanetary science. Gliese 581 c appears to be the first exoplanet discovered in what is termed a habitable zone surrounding its parent star (Gliese 581). This means that the planet’s surface temperatures are similar to the Earth’s and may be able to maintain liquid water, and therefore could be suitable for life.

Gliese 581 c has been termed a “super-Earth” due to its radius being 50 percent larger, and its mass about five times greater, than that of the Earth. With an orbital period or “year” of 13 Earth days, it is the smallest Earth-sized exoplanet to be discovered. It is also relatively close to the Earth, in astronomical terms, at just 20.5 light years distance (about 120 trillion miles).

The parent star of the exoplanet is a lot cooler than the Sun, but because the planet is a lot closer to the star than the Earth is to the Sun it is in the so-called habitable zone.

Xavier Delfosse from Grenoble University in France, a member of the team, said of the remarkable discovery, “Because of its temperature and relative proximity, this planet will most probably be a very important target of the future space missions dedicated to the search for extra-terrestrial life. On the treasure map of the Universe, one would be tempted to mark this planet with an X.”

Until 15 years ago, no concrete proof existed that our solar system was not the only one to exist around an ordinary main sequence star, such as the Sun. In the past decade revolutionary developments in technique and new spectrographic telescope technology have enabled astronomers to detect and analyse exoplanets at an increasing rate.

The first exoplanet to be discovered around a main sequence star was in October 1995 by Michel Mayor and Didier Queloz, at the Observatoire de Haute-Provence in France. This planet was discovered to be orbiting the star 51 Pegasi in the constellation of Pegasus.

These first exoplanets were known as “Hot Jupiters” due to their mass being close to or exceeding the size of Jupiter—the largest planet in our solar system. Their massive size made them detectable, but they are unable to support life as we know it as they cannot maintain surface liquid water. This is because they orbit at a distance very close to their parent star.

Dozens more Hot Jupiters were discovered in the following years. As recently as 2002 the smallest confirmed exoplanet yet found was HD 49674 b, nearly 40 times the mass of the Earth (about half the mass of the planet Saturn). It also orbited very closely to its parent star. To date, 237 exoplanets have been discovered, with more than 20 being discovered each year since 2002.

Detecting exoplanets

In comparison to their parent stars, planets are a very faint light source. They do not emit any light of their own. Viewed at visible wavelengths, an exoplanet will have less than a millionth of its parent star’s brightness. The overwhelming light of the parent star washes out the light of the planet, making detection very difficult. Finding an exoplanet orbiting a star has been compared to locating a firefly in the glare of a searchlight from a mile away.

Actual image detection of exoplanets can only be carried out under conditions where the planet is much larger than Jupiter and does not orbit close to the parent star. The planet must also be in the early stage of its evolution and be hot so as to emit detectable infrared radiation. The only direct image yet taken of an exoplanet is that of 2M1207b, discovered in 2005.

This infrared image of the parent star of 2M1207b and the planet itself can also be viewed at http://apod.nasa.gov/apod/ap050510.html. This site is one of the best for viewing photos and images relating to astronomy and can serve as a visually stimulating introduction to the subject. It is updated daily with a new image and maintains an archive of its previous images.

The main way to detect exoplanets is indirectly. Of the six methods available, the most productive—and the one used to detect Gliese 581 c—is known as the radial velocity or the “Doppler method.”

The radial velocity method is based on the detection of variations in the velocity of the central star, due to the changing direction of the gravitational pull from an (unseen) exoplanet as it orbits the star. These slight periodic shifts in a star’s spectrum are tell-tale signs that the star is moving to and fro at regular intervals to the tug of an orbiting planet. Astronomers are then able to measure these small variations in the star’s velocity to establish the planet’s orbit. From these observations, the period of the orbit of the planet, the distance from its star, and its minimum mass can also be deduced.

The present findings suggest that smaller Earth-sized planets may be far more common than previously thought. The parent star of Gliese 581 c is a red dwarf star. These types emit at least 50 times less light than the Sun and are also the most common type of star in the Milky Way.

Due to the fact that red dwarfs are much cooler than the sun, hence emitting less light, the habitable zone is much closer to them than it is around the Sun planets in this zone such as Gliese 581 c are therefore more easily detected with the radial velocity method.

Another important factor in focussing on such stars in order to discover exoplanets is that of the 100 closest stars to the Sun, 80 belong to the red dwarf class.

Gliese 581 c was discovered using the High Accuracy Radial Velocity for Planetary Searcher (HARPS) spectrograph. The spectrograph is located on the 3.6-m telescope at La Silla, Chile, and is controlled by the European Organisation for Astronomical Research in the Southern Hemisphere (ESO).

The HARPS spectrograph is dedicated to the discovery of extrasolar planets. It is incredibly accurate and is able to measure velocities with a precision better than one metre per second (or 3.6 km/h). According to a statement on the ESO web site, Gliese 581 c, for example, causes its parent star to move at a rate of around two to three meters per second—the speed of a briskly walking human.

In its April 25 press release ESO stated that, “Such tiny signals could not have been distinguished from ‘simple noise’ by most of today’s available spectrographs.”

The HARPS instrument is now by far the best available for detecting exoplanets. As well as discovering Gliese 581 c, in 2005 it detected another neighbouring planet orbiting Gliese 581. In their latest finding the team speculated that they had strong evidence suggesting a third planet orbiting Gliese. It is estimated that the Gliese 581 planetary system is around 4.3 billion years old. The solar system is similarly aged at 4.57 billion years old.

In 2006 HARPS found a further planetary system based on a trio of Neptune-sized planets orbiting the star HD 69830. One of these planets is also located in the “habitable zone” but is much larger than Earth. The latter planetary system most likely also hosts an asteroid belt, according to recent observations taken by the Spitzer Space Telescope.

Such discoveries are immeasurably broadening the understanding of planetary systems beyond our own.

An ESO May 2006 press release summarised the importance of such discoveries, “With three roughly equal-mass planets, one being in the habitable zone, and an asteroid belt, this planetary system shares many properties with our own solar system.”

HARPS is described by Michel Mayor, its principal investigator, as “a unique planet hunting machine. Given the incredible precision of HARPS, we have focused our effort on low-mass planets. And we can say without doubt that HARPS has been very successful: out of the 13 known planets with a mass below 20 Earth masses, 11 were discovered with HARPS!”

When HARPS commenced work, ESO stated that it had a “unique capability to detect big ‘telluric’ planets with only a few times the mass of the Earth.” With the discovery of Gliese 581 c this statement has been positively vindicated with the promise of more to come. From October 2003, the HARPS instrument has been offered to the research community and astronomers in the ESO member countries.

Announcing its latest discovery, ESO stated, “We are confident that, given the results obtained so far, finding a planet with the mass of the Earth around a red dwarf is within reach.”

Research under way on Earth and in space

Further research is now under way to establish more information and facts about Gliese 581 c and other newly discovered exoplanets. Scientists are seeking answers to questions such as: Is liquid water actually present? Are they rocky planets similar to our own? Is it a frozen ice-ball-type planet with liquid water on the surface? What is the make-up of the atmosphere on these planets?

Projected models of Gliese 581 c favour the theory that it should have an atmosphere. However if the atmosphere is too thick this could result in the surface temperature being too hot to support life.

Another issue that arises from the discovery of exoplanets in close orbit to their parent stars is that they are often “tidally locked.” This would mean that one hemisphere of Gliese 581 c would always be facing its star and be heated, whereas the other side would always face away and therefore be cold or even frozen. (While the Earth and the Moon are tidally locked, the Earth and the Sun are not.)

The Geneva team has begun to use the MOST orbiting telescope operated in Canada to conduct follow-up work. The telescope orbits the Earth and is among the most sensitive in the world to subtle changes in starlight. It is able to provide ultra-high-precision photometry (i.e., measurement of brightness variations to a level of one part per million) of stars down to the naked-eye limit of visibility for up to two months, without major interruptions.

The search for planets and signs of extra-terrestrial life is to be accelerated over the next few years. On December 26 the Convection, Rotation & planetary Transits (COROT) space mission was launched. Led by the French Space Agency (CNES) and supported by the European Space Agency and other international partners, its aim is to find earth-sized terrestrial exoplanets. The mission will also measure the oscillations in stars which convect heat in their outer layers in the same way that the Sun does. COROT discovered its first exoplanet, a hot Jupiter type, in May.

Another important mission is the NASA Kepler mission. Set to launch in 2008, named after the famed German astronomer Johannes Kepler, the mission is for four years and can be extended to six. It will use the transit method to detect planets, which involves observing a planet as it passes directly in front of its star as seen from Earth. When transiting, the planet blocks some of the star’s light that would ordinarily reach Earth. By monitoring these falls in luminosity astronomers can calculate the planet’s size and orbit.

According to the NASA overview of the mission, Kepler is “specifically designed to survey our region of the Milky Way galaxy to detect and characterize hundreds of Earth-size and smaller planets in or near the habitable zone.”

NASA expects to find about 50 planets orbiting their parent star, which will have an orbit of about one year and are about the same size as the Earth. The organisation says of the Kepler mission, “In order to detect many planets one can not just look at a few stars for transits or even a few hundred. One must look at thousands of stars, even if Earth-like planets are common. If they are rare, then one needs to look at many thousands to find even a few. Kepler looks at 100,000 stars so that if Earths are rare, a null or near null result would still be significant. If Earth-size planets are common then Kepler should detect hundreds of them.”

Other missions due to be operational within 10 years are NASA’s Space Interferometry Mission, Terrestrial Planet Finder and the European Space Agency’s Darwin, Gaia and Eddington projects.

Another critical current project is the Super Wide Angle Search for Planets (SuperWASP), run by a consortium of mainly British universities. SuperWASP consists of two robotic observatories—one on La Palma, Canary Islands, and another at the South African Astronomical Observatory. Using the transit method of planetary detection the project is able to scan the entire sky in both hemispheres on a daily basis.

The SuperWASP observatories are equipped with an array of eight cameras, with a field of view 2,000 times greater than a conventional astronomical telescope. Each of the cameras is able to capture 50,000 stars per image. It is currently continuing its observations while the data collected from 2006 is processed.

It is estimated that there are 10 billion planetary systems in the Milky Way alone. From the evidence found thus far it must be assumed that many more exoplanets will be discovered by these missions and by ground-based detection over the coming months and years.

These discoveries will enable scientists for the first time to place the solar system within the context of other planetary solar systems that are in close proximity to ours—and perhaps establish conclusively that life exists elsewhere in our galaxy. The team that discovered Gliese 581 c and all the scientists and researchers involved in the HARPS and other projects are carrying out enormously valuable work, the historic importance of which can only be fully realised in the coming years.


Žiūrėti video įrašą: Universe Sandbox planeta, duju milžinė, žvaigždė,juodoji skylė.. (Vasaris 2023).