Et internationalt team af astronomer har dukket op to nye planeter i Jupiter-størrelse, der kredser om fjerne stjerner. Opdagelsen blev fundet ved hjælp af det nye SuperWASP-program, der ser efter stjerner, der dæmpes og lyses på en regelmæssig plan, når en planet passerer foran dem.
Et team af britiske, franske og schweiziske astronomer har opdaget to nye planeter i Jupiter-størrelse omkring fjerne stjerner. De er blandt de hotteste planeter, der endnu er opdaget. Deres atmosfærer piskes langsomt væk i rummet af den brændende stråling fra deres overordnede stjerner. Disse planeter er de første, der findes under det britisk-ledede SuperWASP-program (vidvinkelsøgning efter planeter).
At finde planeter, der passerer foran deres overordnede stjerner, er så vigtigt at forstå, hvordan planeter dannes, at Det europæiske rumfartsagentur snart vil lancere 35 millioner Euro COROT-satellitten for at finde dem. Men et team af britiske, franske og schweiziske astronomer baner allerede vejen fra jorden med dagens meddelelse om opdagelsen af to nye Jupiter-store planeter omkring stjerner i stjernebillederne Andromeda og Delphinus. Deres atmosfærer piskes langsomt væk i rummet af den brændende stråling fra deres overordnede stjerner.
Disse planeter er de første, der findes under det britisk-ledede SuperWASP-program (vidvinkelsøgning efter planeter). Ved hjælp af vidvinkel kameralinser, bakket op af CCD-kameraer i top kvalitet, har SuperWASP-teamet gentagne gange undersøgt flere millioner stjerner over store skår af himlen på udkig efter de små dyppe i stjernelyset, der er forårsaget, når en planet passerer foran sin stjerne . Dette er kendt som en transit.
Bekræftelse af de nye fund blev tidligere denne måned, da teamet gik sammen med de schweiziske og franske brugere af SOPHIE, et magtfuldt nyt franskbygget instrument på Observatoire de Haute-Provence. SOPHIE var i stand til at opdage en lille vingle i hver stjernes bevægelse, da planeterne kredsede rundt omkring dem. Sammen bekræftede de to typer observationer planetenes eksistens og art.
"Partnerskabet mellem de to instrumenter er særlig magtfuldt - SuperWASP finder kandidatplaneter og bestemmer deres radier, og SOPHIE bekræfter deres karakter og vejer dem," sagde Dr. Don Pollacco (Queen's University Belfast), SuperWASP-projektets videnskabsmand.
”Vi er glade for, at SOPHIE i de første fire driftsnætter har fundet SuperWASPs to første nye planeter,” sagde professor Andrew Collier Cameron (University of St. Andrews), der ledede den internationale opfølgningskampagne.
Cirka 200 planeter omkring andre stjerner kendes nu, men næsten alle blev opdaget ved hjælp af store teleskoper, der koster titusinder af millioner pund. Dette kræver møysommelig undersøgelse af en stjerne ad gangen i håb om at finde stjerner med planeter omkring dem.
I modsætning hertil ser SuperWASP-teleskoper på hundreder af tusinder af stjerner ad gangen, hvilket gør det muligt for alle dem med transiterende planetkandidater at blive identificeret på én gang.
På kun et dusin af de kendte systemer er det observeret, at en planet passerer foran sin stjerne. Selvom antallet af kendte 'transiterende eksoplaneter' stadig er meget lille, har de nøglen til dannelsen af planetariske systemer og en forståelse af oprindelsen af vores egen jord. Det er de eneste planeter, hvis størrelse og densitet kan bestemmes pålideligt.
Stjernerne, som de nye planeter kredser rundt om, ligner begge solen. Den ene er lidt varmere, lysere og større, mens den anden er lidt køligere, svagere og mindre. Den større stjerne i stjernebilledet Andromeda er over 1.000 lysår væk. Den mindre stjerne i stjernebilledet Delphinus er kun ca. 500 lysår fjern. Selvom begge stjerner er for svage til at blive set med det blotte øje, kan de let detekteres med et lille teleskop.
Planeterne selv, kendt som WASP-1b og WASP-2b, er af en type kendt som 'hot Jupiters'. De er begge kæmpe gasplaneter som Jupiter, den største planet i vores solsystem, men de er meget tættere på deres forældre stjerner. Mens Jupiter er næsten 800 millioner km fra solen og kredser om den en gang hvert 12. år, er WASP-1b kun 6 millioner km fra sin stjerne og bane en gang hver 2,5 dag, men WASP-2b er kun 4,5 millioner km fra sin stjerne og bane en gang hver 2. dag.
De meget tætte kredsløb betyder, at disse planeter skal være endnu varmere end planeten Merkur i vores solsystem, som er næsten 60 millioner km fra solen og har en overfladetemperatur på over 400 ° C. WASP-1bs temperatur anslås at være over 1800C. Begge planeter viser tegn på, at de mister deres atmosfærer til rummet.
SuperWASP-teamet planlægger i øjeblikket opfølgningsobservationer af de to nye planetariske systemer med Hubble-rumteleskopet og Spitzer-rumteleskopet for at måle mere nøjagtigt størrelser og temperaturer på planeterne og også for at se efter indikationer på andre planeter i disse systemer. SuperWASP forventes at finde snesevis flere transiterende planeter i de næste par år.
Et papir, der detaljerede disse resultater, er blevet forelagt tidsskriftet Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
BAGGRUNDSINFORMATION
På en international konference i dag på Max Planck-instituttet for astronomi i Heidelberg vil et team af astronomer fra Storbritannien, De Kanariske Øer, Frankrig og Schweiz meddele opdagelsen af to nye planeter, der kredser rundt om andre stjerner. (Konferencesamtalet fra Dr. Rachel Street er planlagt til kl. 11:50 lokal tid). De to planeter, navngivet WASP-1b og WASP-2b, blev identificeret ved hjælp af verdens største planetjagt-teleskop, kendt som SuperWASP, som ligger på øen La Palma. Opdagelsernes planetariske natur blev etableret ved hjælp af et nyt instrument, kendt som SOPHIE, på Observatoire de Haute-Provence. Disse to teleskoper er lige begyndt på fælles operationer og fandt de to nye planeter i deres respektive åbningsobservationssæsoner.
Selvom intet teleskop rent faktisk kunne se planeter omkring andre stjerner direkte, kan passagen eller transit af planeten over stjernens flade blokere cirka 1% af moderstjernes lys, så stjernen bliver lidt svagere i et par timer. I vores eget solsystem optrådte et lignende fænomen den 8. juni 2004, da Venus transiterede over Solens disk.
SuperWASP-teleskoperne tager gentagne billeder af hundreder af tusinder af stjerner i et øjebliksbillede og bygger en fortegnelse over, hvordan hver stjernes lysstyrke varierer med tiden. Ved at søge gennem dataene efter stjerner, der ‘blinker’, identificeres kandidater til de, der hører planeter. Disse kandidatstjerner observeres derefter individuelt for at bekræfte planetdetektering ved hjælp af det berømte teleskop ved Observatoire de Haute-Provence, hvor den første historiske eksoplanet-opdagelse blev foretaget i 1995 af teammedlemmer Michel Mayor og Didier Queloz.
DE SUPERWASP PLANETÆRE TRANSITTELESKOPER
Projektet SuperWASP (Wide Angle Search for Planets) driver to kamerasystemer - et i La Palma på De Kanariske Øer og et ved Sutherland Observatorium, Sydafrika. Disse teleskoper har en ny optisk konstruktion, der omfatter otte videnskabelige kameraer, der hver især ligner driften af et husholdnings digitalt kamera og samlet bundet til en konventionel teleskopmontering. SuperWASP har et synsfelt, der er ca. 2000 gange større end et konventionelt astronomisk teleskop. Instrumenterne kører under robotstyring og er indrettet i deres egen skræddersyede bygning.
De otte individuelle kameraer på hvert montering er små efter teleskopstandarder - linserne er kun 11 cm i diameter - men kombineret med avancerede detektorer og en sofistikeret, automatiseret dataanalyserørledning er de i stand til at fremstille billeder af hele himlen flere gange pr. nat og opdage flere hundrede tusinde stjerner i et enkelt snap-shot.
En nats observation med SuperWASP genererer en enorm mængde data, op til 60 GB - omtrent på størrelse med en typisk moderne computerharddisk (eller 100 cd-rom'er). Disse data behandles derefter ved hjælp af sofistikeret software og gemmes i en database på University of Leicester.
Ved gentagne gange at observere de samme pletter med himmel, igen og igen med SuperWASP-teleskoper og måle nøjagtigt lysstyrken for alle de registrerede stjerner, bygger astronomerne 'lyskurver' af alle objekter for at overvåge, hvordan deres lysstyrke varierer med tiden.
For de stjerner med planeter i kredsløb omkring dem, og hvor kredsløbene ses næsten kant-på, forekommer dips i lysstyrke (ca. 1%), når planeten passerer foran stjernen. Faktisk blinker stjernerne for at fortælle os, at de har planeter. Varigheden og dybden af dyppet i lyskurven giver mulighed for at måle planetens radius.
De data, de to WASP-planeter blev opdaget fra, blev opnået i 2004, da det nordlige SuperWASP-teleskop fungerede med kun fem kameraer. Både SuperWASP North og South fungerer nu robotisk med deres fulde komplement på otte kameraer hver. Den oprindelige fangst af opdagede planeter lover endnu større fangster, der vil placere vores forståelse af disse bisarre planeter på et sikkert statistisk grundlag.
THE SOPHIE SPECTROGRAPH
Efter at have opdaget stjerner med eksoplanetkandidater, der kredser rundt om dem, bekræftes detektionerne ved hjælp af et nyt instrument - SOPHIE-spektrografen - på Observatoire de Haute-Provence. Observationer rapporteret her blev opnået i løbet af den første uges drift af dette nye instrument.
Når planeter kredser rundt om deres værtsstjerner, trækkes selve stjernen rundt i en lille bane ved planetens træk. Denne lille 'wobble' detekteres ved hjælp af Doppler-effekten. Stjernes spektrum indeholder mange absorptionslinjer produceret i stjernens atmosfære. Disse spektrale linier forekommer ved karakteristiske, nøjagtigt kendte bølgelængder. Når stjernen bevæger sig under påvirkningen af den kredsende planet, skifter spektrallinierne imidlertid baglæns og fremad i bølgelængde med små mængder.
SOPHIE-spektrografen giver mulighed for at måle disse små bølgelængdeskift meget nøjagtigt. For de to planeter, der er opdaget her, udgør de målte Doppler-forskydninger mindre end 0,0003 nanometer i bølgelængde, hvilket svarer til hastigheder på mindre end 200 meter per sekund.
Lignende transiter til dem, der observeres af SuperWASP, kunne også produceres af stjerner med lav masse, så det er vigtigt at måle Doppler-skiftet for at 'veje' det transiterende objekt og skelne mellem de to muligheder. Analysen af Doppler-skiftet gør det muligt at sikre den transiterende ledsags planetariske natur og fastlægge dens sande masse. Kombineret med radiusbestemmelsen tilvejebringer den planetens tæthed, hvilket er afgørende information til studiet af exoplaneters interne struktur.
Original kilde: RAS News Release
