Transitmetode skaber planeter

Pin
Send
Share
Send

Måske har 1 ud af 4 stjerner planeter. Billedkredit: Hubble. Klik for at forstørre.
I det sidste årti er mere end 130 ekstrasolære planeter hidtil blevet opdaget. De fleste af disse er fundet ved hjælp af en teknik, der måler små ændringer i en stjernes radiale hastighed, hastigheden af ​​dens bevægelse i forhold til Jorden. I en foredrag på et nyligt symposium om ekstrasolære planeter præsenterede astronom Alan Boss fra Carnegie Institution of Washington denne oversigt over de vanskelige målinger - og de dybe opdagelser - foretaget af planetjægere ved hjælp af teknikken med radial hastighed.

I 1991 offentliggjorde Michel Mayor og Antoine Duquennoy en klassisk undersøgelse af binære stjerner i vores solkvarter. De fandt alle de binære ledsagere, som de kunne, men der var yderligere 200 eller deromkringe stjerner af G-typen, der ikke så ud til at have nogen binære ledsagere. Derefter besluttede Michel Mayor sammen med Didier Queloz at se på disse 200 ulige stjerner, potentielle solanaloger, for at se, om de havde planetariske systemer. Teknikken, de brugte, involverede på udkig efter stjernestabler, cykliske ændringer i stjernernes radiale hastighed, fremkaldt af tyngdekraften fra kredsløb i planeterne.

I foråret 1994 installerede de et nyt spektrometer på deres teleskop ved Haute Provence-observatoriet, ELODIE, som havde en opløsning på ca. 13 meter i sekundet. Dette var næsten det rigtige niveau for at kunne se hastighedswobble, Doppler-slingringen, induceret i solen af ​​en Jupiter-lignende planet. I slutningen af ​​1994 havde de bemærket en meget interessant vugge i en stjerne kaldet 51 Peg.

Desværre kom 51 Peg på det tidspunkt nærmere og tættere på Solen og kunne ikke overholdes, så de måtte tage en 6-måneders sabbatsdag og komme tilbage i sommeren 1995 og begynde at se på 51 Peg igen. De havde et 8-nætters observationsløb på Haute Provence-observatoriet, og ved afslutningen af ​​det observationsløb var de klar til at gå til Nature og udgive.

Kurven, de producerede, passede til en model af 51 Peg, en soltype-stjerne, der kredses af en planet med omtrent halvdelen af ​​en Jupiter-masse på en dejlig, cirkulær bane. Det eneste problem var, at genstanden havde en orbitalperiode på 4,23 dage. Den kredsede rundt omkring 0,05 AU, intetsteds i nærheden af, hvor folk havde forventet at finde Jupiter-masseplaneter. Så det var lidt af et puslespil. Men det var tidligt klart, at dette måtte være en planet, som måske havde dannet sig længere ud og vandret ind. Det var den eneste måde at forklare, hvordan den kunne eksistere på det sted.

Det næste trin var at se, om nogen andre kunne gengive resultatet. Fordi selvfølgelig det kritiske problem med planeten omkring Barnards stjerne var, at ingen kunne bekræfte den. Der var flere andre planterjagtbestræbelser i gang på det tidspunkt i 1995, men de mennesker, der først kom til teleskopet, var Paul Butler og Geoff Marcy. De var i stand til at bekræfte 51 Pegs planet med endnu mindre spredning end de oprindelige opdagelsesmålinger.

Vi indså på dette tidspunkt, at området med ekstrasolære planeter virkelig var blevet født. I oktober 1995 trådte en ny æra ind, hvor vi faktisk havde overbevisende, solidt bevis på eksistensen af ​​ekstrasolære planeter omkring normale stjerner.

Nu havde Geoff og Paul arbejdet på dette felt i mange år. De var faktisk begyndt alvorligt omkring 1987, og derfor havde de en masse data klar til at analysere. De begyndte straks at reducere alle deres data, ledte efter kortvarige kredsløb, tog nogle flere målinger, og i januar 1996 kunne de annoncere et par planeter til. En af dem, 47 UMa b, var betydeligt mere betryggende en planet end den, der blev opdaget, der kredsede om 51 Peg. Det var nogenlunde en 2 eller 3 Jupiter-masse genstand, der kredsede i en afstand af 2 eller deromkring AU, mere ligesom hvad vi forventede at finde baseret på planeterne i vores eget solsystem. Vi ved nu, at dette er et system med flere planeter, men på det tidspunkt passer de på det med en enkelt keplerisk bane.

Næsten alle de kendte ekstrasolære planeter er blevet fundet ved hjælp af denne radialhastighedsteknik; ca. 117 planeter er blevet opdaget på den måde. Men der er en anden måde at finde planeter på, detektion af transit. Den første transitdetektion blev opnået af David Charboneau og kolleger og separat af Greg Henry og kolleger i 2000. Dette var en planet, som oprindeligt blev fundet med radial hastighed, men så fortsatte disse andre forskere og gjorde både jordbaseret og senere Hubble fotometri af værtsstjernen og fandt en rigtig vidunderlig lyskurve, hvilket indikerer, at planeten passerer foran stjernen og dæmper sit lys lidt. Den første afsløring af Charbonneaus team blev gjort, tro det eller ej, ved hjælp af et 4-tommer teleskop på en parkeringsplads i Boulder, Colorado.

Dypet i stjernens lysamplitude er cirka 1,5 procent, så det er virkelig forbløffende, at denne allerførste transitdetektion kunne have været foretaget af et godt amatørteleskop. Da HST gik tilbage og gjorde fotometrien igen med meget højere præcision, producerede den en utrolig smuk lyskurve, som er så præcis, at du kunne bruge den til at prøve at søge efter måner rundt om i planeten og sætte grænser for, hvor store de kunne være.

Så transitter kommer nu til deres egne. Jeg tror, ​​de er den anden førende måde at finde planeter på. Seks planeter er blevet opdaget ved transitter nu.

Oprindelig kilde: NASA Astrobiology

Pin
Send
Share
Send