A művész ábrázolja 51 Pegasi b-t, az első exoplanet egy napszerű csillag körül kering.
(Kép: © NASA / JPL-Caltech)
Paul M. Sutter asztrofizikus a Az Ohio Állami Egyetem, házigazda Kérdezz egy űrhajóstól és Space Radio, és a "Helyed az univerzumban."Sutter hozzájárult ehhez a cikkhez Az Space.com szakértői hangjai: Op-Ed és Insights.
Az a legújabb Nobel-díj a fizikában megosztották Jim Peebles, egy extra kozmológus kozmológus és egy svájci csillagász, Michel Mayor és Didier Queloz között.
Polgármester és Queloz találták meg az elsőt exobolygó Napfényes csillag keringése, amely két okból egy mérföldkőnek bizonyult felfedezés: meggyőzően megmutatta, hogy a nap nem az egyetlen csillag, amely a bolygók családját fogadja el (olyasvalami, amire régóta kitaláltunk, de soha nem mutattunk be), és azt is, hogy az univerzum valóban , nagyon furcsa.
A kezdő lendület
A figyelmes olvasó megjegyzi a fenti bekezdésben, hogy nagyon világos voltam a megfogalmazásomban: polgármester és Queloz fedezte fel az első exoplanetot, amely egy sunlike csillag, nem az az első exoplanet. Ez a hitelt Alekszandr Wolazczan és Dale Frail kapja 1992-ben. Valójában két-egy-egy megállapodást kötöttek, és két bolygót találtak, amelyek ugyanazon csillag körül keringnek.
De ez a csillag teljesen nem hasonlított a napunkra. Ez volt a pulzár, egy gyorsan óriási csillagból gyorsan forgó, sűrű maradékmag. Ez a pulzár rendszeresen szór egy sugárzási sugarat a Föld felett, mint egy távoli világítótorony villogása - ebből a névből pulzár. Ahogy az exoplanetek ezen a holt mag körül keringtek, óvatosan meghúzhatják a pulzárt, és így kigyullad, ami finoman megváltoztatja a Földön a pulsar fröccsenésének gyakoriságát.
Noha ez a csillagászat egyik legfontosabb lelete volt, nem pontosan azt kerestük. Meg akartuk tudni - és még mindig tudni akarjuk -, hogy van-e ott másik Föld. És bár a szupernóva robbantását túlélő és a maradék mag körül keringő bolygók fogalma egy lédús probléma, amelyet át kell vetni, ez nem közvetlenül segít vadászatunkban. Sőt, a pulzáron alkalmazott technika az impulzusok szabályos frekvenciáira támaszkodott, ez egy olyan trükk, amelyet nem tudtunk használni a normál csillagokra.
Fővé vált
Ehelyett maguknak a csillagokat kellett néznünk, ahogy kigyulladnak, és csak néhány évvel később a csillagászok tökéletesítették a technológiát a mérés átadására.
A technológia egy spektrométerre támaszkodott, egy eszközre, amely távoli forrásból származó fényt bontja össze sokrétú összetevőiben (alapvetően egy nagyon tudományos szivárvány). Ezzel a spektrummal az olyan csillagászok, mint a polgármester és Queloz megtalálhatták az ismert elemek, például hidrogén és szén aláírásait a spektrumba hagyott ujjlenyomatokból. Innentől kezdve napról napra bámulhattak a csillagra, keresve a spektrum változásait.
És ezek a spektrumváltozások felfedhetik a csillag mozgását a Doppler-váltáson keresztül. Világos, hogy az ugyanaz a műszak, amely miatt a mentőszemélyzet megváltoztatja a hangmagasságot, amikor elhalad Önről. Amikor egy forrás felé mozog, a fény eltolódik a magasabb, kékebb frekvenciák felé, és ha egy forrás elmozdul tőled, az alacsonyabb, pirosabb frekvenciákra csökken.
Ez nem volt új technika; a csillagászok majdnem kétszáz évig mérték a csillagok Doppler-eltolódását.
De 1995-ben a polgármester és Queloz egy lépéssel tovább léptek, és hangszerük pontosságát új szintre emelték, és még a legcsekélyebb változtatásokra is figyeltek.
Ha egy bolygó kering egy csillag körül, akkor a bolygó gravitációja úgy húzza a csillagot, mint egy póráz egy makacs kutyán. A csillag nem mozog sokat - a csillagok általában több nagyságrenddel meghaladják a bolygóikat -, de továbbra is mozognak, remélhetőleg észlelhető módon. És 1995-ben a pár a jövő Nobel-győztesei megszerezték, amely megerősíti az 51 Pegasi csillag spektrumának félreérthetetlen oda-vissza hullámait, egy olyan hullámot, amelyet csak egy viszonylag kicsi, láthatatlan társ okozhat - a pályán lévő exoplanet.
Az unalmas a legjobb
Nincs semmi rendkívüli figyelemre méltó az 51 Pegasi-nál, és ez az, ami miatt az exoplanet felfedezése olyan figyelemre méltó. Ez csak egy normál, mindennapi malomfutó csillag, körülbelül 50 fényév távolságban ülve, tömegével körülbelül 10% -kal több, mint a nap, és egy épp ilyen korú, 6 milliárd éves.
Ez egy normál csillag, normál csillagok életét élve, legalább egy bolygó körül keringve. Csakúgy, mint a nap.
A polgármester és Queloz felfedezése bevezette az exoplanet vadászat új korszakát, ami több száz és végül több ezer megerősített exoplanet-észleléshez vezetett. Most annyira közönségesek, hogy a bejelentések ritkán még be is jelentkeznek a hírekbe, és csak idő kérdése, mielőtt találunk egy Föld-szerű ikreket.
Néhánynak tetszik a forró Jupiter
De az 51 Pegasi körüli körüli körüli bolygó nem olyan, mint amit a naprendszerünkben látunk, és annyira meglepő volt, hogy felfedezésének egyik első reakciója az volt, hogy az eredményt szemétként dobja ki.
De a polgármester és Queloz eredménye vitathatatlan volt, és szembe kellett néznünk a valósággal, amelyet 51 Pegasi mutatott nekünk. Az akkoriban szinkronizált bolygó 51 Pegasi b és most a Nemzetközi Csillagászati Egyesület Dimidium nevet kapta (bár egyes csillagászok ragaszkodnak a Bellerophon informális nevéhez), ez egy nagyon tipikus gáz óriás, a Jupiter tömegének körülbelül a fele vagy a Föld tömegének 150-szerese.
És csak 5 millió mérföldre (8 millió kilométerre) kerüli a szülőcsillagot.
A kontextus szempontjából ez több mint hétszer közelebb, mint a Merkúr a mi napunkhoz.
Hogyan született olyan kényelmetlen módon egy hatalmas gáz óriás, amely csak egy napenergia-rendszer szélén alakulhat ki, ahol elegendő alapanyag van ahhoz, hogy egy bolygó ilyen nagyméretű méretűre ömleszthető legyen, annyira kényelmetlenül szétválva a szülőhöz? Még mindig nem vagyunk biztosak benne, de találtunk egy hűvös nevet: forró Jupiterek.
Egy külön megfigyeléssel polgármester és Queloz két trükköt vontak le. A csillagászat kutatásának új korszakát indították az exoplanetekben, és évtizedek óta megértették a bolygók kialakulásának megértését. Nem csoda, hogy Nobel-díjat nyertek.
- A legfurcsább idegen bolygók a képekben
- Rendkívül forró és hihetetlenül közeli: A meleg Jupiterek elutasítják az elméletet
- 10 exoplanet, amelyek idegen életet adhatnak
Meghallgathatja a Ask A Spaceman podcastotiTunes, és az interneten a http://www.askaspaceman.com. Tegye fel saját kérdését a Twitteren a #AskASpaceman segítségével, vagy Paul követésével @PaulMattSutter és facebook.com/PaulMattSutter. Kövess minket a Twitteren @Spacedotcom vagy Facebook.
