A törpe más világokat is hordozott!
25 április 2007
A csillagászok felfedezték az eddigi leginkább Föld-szerű bolygót Naprendszerünkön kívül, egy olyan exobolygót, amelynek sugara csak 50%-kal nagyobb, mint a Földé és folyékony vízzel rendelkezhet. Az ESO 3,6 m-es teleszkópjának segítségével egy svájci, francia és portugál tudósokból álló csapat felfedezte a Föld tömegének mintegy ötszörösét kitevő szuperföldet, amely egy vörös törpe körül kering, amelyről már ismert, hogy egy Neptunusz-tömegű bolygónak ad otthont. A csillagászok egy harmadik, körülbelül 8 földtömegű bolygó jelenlétére is erős bizonyítékot találtak.
Ez az exobolygó – ahogy a csillagászok a Napon kívüli csillag körül keringő bolygókat nevezik – a legkisebb, amit eddig találtak, és 13 nap alatt tesz meg egy teljes pályát. Csillagához 14-szer közelebb van, mint a Föld a Naphoz. Mivel azonban a Gliese 581 nevű vörös törpecsillag kisebb és hidegebb, mint a Nap – és ezért kevésbé fényes -, a bolygó mégis a lakhatósági zónában van, vagyis abban a csillag körüli régióban, ahol a víz folyékony lehet! A bolygó neve Gliese 581 c.
“Becsléseink szerint ennek a szuperföldnek az átlaghőmérséklete 0 és 40 Celsius-fok között van, a víz tehát folyékony lenne” – magyarázza Stéphane Udry, a Genfi Obszervatórium (Svájc) munkatársa, az eredményről beszámoló tanulmány vezető szerzője. “Ráadásul a sugara csak 1,5-szerese lehet a Föld sugarának, és a modellek szerint a bolygónak vagy sziklásnak kell lennie – mint a mi Földünk – vagy teljesen óceánokkal borítottnak” – teszi hozzá.
“A folyékony víz kritikus fontosságú az általunk ismert élethez” – állítja Xavier Delfosse, a Grenoble-i Egyetem (Franciaország) kutatócsoportjának tagja. “Hőmérséklete és viszonylagos közelsége miatt ez a bolygó valószínűleg nagyon fontos célpontja lesz a földön kívüli élet keresésére irányuló jövőbeli űrmisszióknak. Az Univerzum kincses térképén az ember kísértésbe esne, hogy ezt a bolygót X-szel jelölje meg.”
A Gliese 581 nevű gazdacsillag a 100 hozzánk legközelebbi csillag között van, mindössze 20,5 fényévre tőlünk, a Mérleg csillagképben (“Mérleg”). Tömege mindössze egyharmada a Nap tömegének. Az ilyen vörös törpék önmagukban legalább 50-szer halványabbak a Napnál, és a leggyakoribb csillagok a galaxisunkban: a Naphoz legközelebbi 100 csillag közül 80 tartozik ebbe az osztályba.”
“A vörös törpék ideális célpontok az olyan kis tömegű bolygók keresésére, amelyeken folyékony víz lehet. Mivel az ilyen törpék kevesebb fényt bocsátanak ki, a lakhatósági zóna sokkal közelebb van hozzájuk, mint a Nap körül” – hangsúlyozza Xavier Bonfils, a Lisszaboni Egyetem munkatársa. Az ebben a zónában fekvő bolygók így könnyebben kimutathatók a radiális sebesség módszerrel , amely a legsikeresebb az exobolygók kimutatásában.
Két évvel ezelőtt ugyanez a csillagászcsoport már talált egy bolygót a Gliese 581 körül (lásd az ESO eso0539-es sajtóközleményét). A 15 földtömegű, azaz a Neptunuszéhoz hasonló tömegű bolygó 5,4 nap alatt kerüli meg gazdatestét. A csillagászok már akkor egy másik bolygóra utaló jeleket láttak. Ezért újabb méréseket végeztek, és megtalálták az új szuperföldet, de egyértelmű jeleket találtak egy másik, 8 földtömegű bolygóra is, amely 84 nap alatt teljesít pályát. A Gliese 581-et körülvevő bolygórendszer tehát nem kevesebb, mint 3 darab 15 földtömegű vagy annál kisebb bolygót tartalmaz, és mint ilyen, igen figyelemre méltó rendszer.
A felfedezés a HARPS-nak (High Accuracy Radial Velocity for Planetary Searcher), a világ talán legpontosabb spektrográfjának köszönhetően történt. Az ESO 3,6 m-es távcsövén, a chilei La Sillában található HARPS másodpercenként egy méternél (vagy 3,6 km/h) jobb pontossággal képes mérni a sebességeket! A HARPS az egyik legsikeresebb műszer az exobolygók észlelésére, és a közelmúltban már több rekordot is elért, köztük egy újabb “Neptunusz-trió” felfedezését (ESO sajtóközlemény eso0618, lásd még ESO sajtóközlemény eso0427).
A detektált sebességváltozások 2 és 3 méter/másodperc között vannak, ami körülbelül 9 km/h-nak felel meg! Ez egy élénken sétáló ember sebességének felel meg. Ilyen apró jeleket a legtöbb ma rendelkezésre álló spektrográf nem tudott volna megkülönböztetni az “egyszerű zajtól”.
“A HARPS egy egyedülálló bolygóvadász gép” – mondja Michel Mayor, a Genfi Obszervatórium munkatársa, a HARPS vezető kutatója. “Tekintettel a HARPS hihetetlen pontosságára, erőfeszítéseinket az alacsony tömegű bolygókra összpontosítottuk. És kétségtelenül elmondhatjuk, hogy a HARPS nagyon sikeres volt: a 13 ismert, 20 földtömeg alatti tömegű bolygóból 11-et a HARPS-szal fedeztünk fel!”
A HARPS nagyon hatékony a bolygórendszerek megtalálásában is, ahol apró jeleket kell felfedezni. A két olyan rendszert, amelyben három alacsony tömegű bolygót ismerünk – HD 69830 és Gl 581 – a HARPS segítségével fedezték fel.”
“És biztosak vagyunk benne, hogy az eddigi eredmények alapján elérhető közelségben van egy Föld tömegű bolygó megtalálása egy vörös törpe körül” – erősíti meg Mayor.
Jegyzetek
: A radiális sebesség módszerével a csillagászok csak egy minimális tömeget kaphatnak (mivel azt megszorozzák a keringési síknak a látóvonalhoz való dőlésszögének szinuszával, ami ismeretlen). Statisztikai szempontból ez azonban gyakran közel van a rendszer valós tömegéhez. Két másik rendszernek van ehhez közeli tömege. Az OGLE-2005-BLG-390L körüli jeges bolygó, amelyet mikrolencsézéssel fedeztek fel egy távcsőhálózat segítségével, beleértve a La Silla-i távcsövet is (ESO 03/06), 5,5 földtömegű (valós) tömeggel rendelkezik. Ez azonban sokkal messzebb kering kis gazdatestcsillagától, mint a jelenlegi, és ezért sokkal hidegebb. A másik a Gliese 876 csillagot körülvevő bolygók egyike. Minimális tömege 5,89 földtömeg (és valószínű valós tömege 7,53 földtömeg), és kevesebb mint 2 nap alatt teljesíti pályáját, így túl forró ahhoz, hogy folyékony víz legyen rajta.
: Gl 581, vagy Gliese 581, az 581. bejegyzés a Gliese katalógusban, amely az összes ismert csillagot felsorolja a Naptól 25 parszek (81,5 fényév) távolságon belül. Eredetileg Gliese állította össze és tette közzé 1969-ben, majd Gliese és Jahreiss 1991-ben frissítette.
: Ez az alapvető megfigyelési módszer a központi csillag sebességének változásán alapul, ami egy (láthatatlan) exobolygó gravitációs vonzásának változó irányából adódik, miközben az a csillag körül kering. A mért sebességváltozások kiértékeléséből következtetni lehet a bolygó pályájára, különösen a periódusára és a csillagtól való távolságára, valamint a minimális tömegére.
Bővebb információ
Ezekről a kutatásokról az Astronomy and Astrophysics folyóirat szerkesztői levélként benyújtott tanulmányában számol be (“The HARPS search for southern extra-solar planets : XI. An habitable super-Earth (5 MEarth) in a 3-planet system”, írta S. Udry et al.). A cikk elérhető a http://obswww.unige.ch/~udry/udry_preprint.pdf címen.
A csapat tagjai: Stéphane Udry, Michel Mayor, Christophe Lovis, Francesco Pepe és Didier Queloz (Genfi Obszervatórium, Svájc), Xavier Bonfils (Lisbonne Obszervatórium, Portugália), Xavier Delfosse, Thierry Forveille és C.Perrier (LAOG, Grenoble, Franciaország), François Bouchy (Institut d’Astrophysique de Paris, Franciaország), és Jean-Luc Bertaux (Service d’Aéronomie du CNRS, Franciaország)
Kapcsolatok
Stéphane Udry
A Genfi Egyetem Csillagvizsgálója
Genf, Svájc
Tel: +41 22 379 22 00
Email: [email protected]
Xavier Delfosse
LAOG
Franciaország
Tel: [email protected]
Thierry Forveille
LAOG
Franciaország
Email: [email protected]
Xavier Bonfils
Lisbonne Observatory
Lisbonne, Portugália
Tel: +351 21 361 67 43
Email: [email protected]
Connect with ESO on social media
.