Kép jóváírása: ESO
Az európai csillagászok csapata [1] bejelenti két új, napkollektoron kívüli bolygó (exoplaneta) felfedezését és tanulmányozását. Az OGLE tranzitjelölt objektumokhoz tartoznak, és részletesen jellemezhetők. Ez megháromszorozza a tranzit módszerrel felfedezett exoplanetumok számát; három ilyen tárgy ismert most.
A megfigyeléseket 2004. márciusában hajtottuk végre a FLAMES multi-fiber spektrográf segítségével az ESO Paranal Observatory (Chile) 8,2 m-es VLT Kueyen távcsövein. Ezek lehetővé tették a csillagászoknak, hogy pontosan sugársebességet mérjenek negyvenöt csillag esetében, amelyeknél az OGLE felmérés átmeneti fényerőt mutatott. Ez lehet a keringõ bolygó csillaga elõtt az átutazás aláírása, de ezt egy kis csillag társ is okozhatja.
Két csillag (OGLE-TR-113 és OGLE-TR-132) esetében a mért sebességváltozások felfedték a bolygó-tömeg társainak jelenlétét rendkívül rövid ideig tartó pályákon.
Ez az eredmény megerősíti az óriási bolygók új osztályának létezését, méretük és nagyon magas felületi hőmérséklete miatt „nagyon forró Jupiter” -nek nevezték el őket. Rendkívül közel állnak a fogadó csillagokhoz, kevesebb mint 2 (Föld) napon belül keringnek rájuk.
Az exoplanetek detektálásának tranzit módszerét a nagyközönség számára 2004. június 8-án „demonstrálják”, amikor a Vénusz bolygó áthalad a napelemek elõtt, vö. a VT-2004 program.
Más világok felfedezése
Az elmúlt évtizedben a csillagászok megtanultak, hogy a Naprendszerünk nem egyedülálló, mivel sugársebesség-felmérések során több mint 120 óriási bolygót fedeztek fel más csillagokat körül (vö. ESO PR 13/00, ESO PR 07/01 és ESO PR 3/3).
A sugársebesség-technika azonban nem az egyetlen eszköz az exoplanetek detektálására. Amikor egy bolygó elhalad a szülőcsillag előtt (a Földről nézve), nézetünkben blokkolja a csillag fényének kis részét. Minél nagyobb a bolygó a csillaghoz képest, annál nagyobb a blokkolt fény része.
Pontosan ugyanaz a hatás, amikor a Vénusz 2004. június 8-án továbbítja a Solar lemezt, vö. ESO PR 03/04 és a VT-2004 program honlapja. Az elmúlt évszázadokban ilyen eseményeket használtak a Nap-Föld távolság becslésére, rendkívül hasznos következményekkel járva az asztrofizikára és az égi mechanikára.
Manapság a bolygói tranzitok újbóli fontosságot szereznek. Számos felmérés próbál más csillagok fotometriai méréseivel megkeresni más világok halvány aláírásait, és egy csillag időszakos tompítását keresi, amikor a bolygó elhalad a korong előtt.
Ezek közül az egyik, az OGLE felmérés eredetileg az volt, hogy a mikrolencsés események kimutatására szolgáljon, nagyszámú csillag fényerejének rendszeres időközönkénti megfigyelésével. Az elmúlt négy évben a csillagok fényerejének periodikus, sekély „mártozatait” is kutatta, melyeket keringő kis objektumok (kis csillagok, barna törpék vagy Jupiter méretű bolygók) rendszeres áthaladása okozta. Az OGLE csapata azóta 137 „bolygón átmenő jelöltet” hirdetett meg, a két déli égbolton körülbelül 155 000 csillag felméréséből, egyikük a Galaktikus Központ irányában, a másik a karina csillagképben.
Az OGLE tranzit jellegének meghatározása
Az OGLE tranzitjelöltjeit a megfigyelt csillagok fényességi periódusának néhány százalékos csökkenése jelentette. A Jupiter méretű bolygó sugara körülbelül 10-szer kisebb, mint egy napenergia típusú csillagé [2], azaz lefedi a csillag felületének körülbelül 1/100-át, és ezért a csillagfény körülbelül 1% -át blokkolja. a tranzit.
A tranzit esemény jelenléte önmagában azonban nem deríti fel a tranzit test természetét. Ennek oka az, hogy az alacsony tömegű csillag vagy a barna törpe, valamint az azonos irányba néző háttérképet eltakaró bináris rendszer változó fényereje fényerő-változásokhoz vezethet, amelyek szimulálják a keringő óriási bolygó által létrehozott képeket.
A tranzitobjektum jellegét azonban az alapcsillag sugársebesség-megfigyelésekkel lehet megállapítani. A sebességváltozások (amplitúdó) nagysága közvetlenül kapcsolódik a társalap tömegéhez, és ezért lehetővé teszi a csillagok és a bolygók megkülönböztetését, mivel ezek a megfigyelt fényerő „bemerülését” okozzák.
Ilyen módon a fotometrikus tranzitkeresések és a sugárirányú sebességmérések nagyon hatékony technikává válnak az új exoplanetek detektálására. Ezenkívül különösen hasznos tulajdonságaik megvilágítására. Míg a bolygó sugárirányú sebesség módszerével történő detektálása a tömeg alacsonyabb becslését eredményezi, addig a tranzit mérése lehetővé teszi a bolygó pontos tömegének, sugárának és sűrűségének meghatározását.
A 137 OGLE tranzitjelölt jelölésének sugársebesség-megfigyelése nem könnyű feladat, mivel a csillagok viszonylag halványak (látási nagyságok 16 körüli). Ez csak egy nagy felbontású spektrográf segítségével a 8-10m osztályú távcső segítségével érhető el.
A két új egzoplaneta természetét
Az európai csillagászok csapata [1] ezért kihasználta a 8,2 m-es VLT Kueyen távcsövet. 2004. márciusában 41 OGLE „legfontosabb tranzitjelölt csillagot” követtek 8 fél éjszaka. Kihasználták a FLAMES / UVES szálas összeköttetési egység multiplex kapacitását, amely lehetővé teszi 8 objektum nagyfelbontású spektrumának egyszerre történő elérését, és a csillagsebesség mérését körülbelül 50 m / s pontossággal.
Míg az OGLE tranzitjelöltek túlnyomó része bináris csillagokká vált (többnyire kicsi, hűvös csillagok, amelyek átmennek a napelemes csillagok előtt), a tárgyak közül két, az OGLE-TR-113 és az OGLE-TR-132 néven kiderült, hogy kis sebességváltozásokat mutat. Az összes rendelkezésre álló megfigyelés - a fényváltozások, a csillagspektrum és a sugársebesség változásai - egyesítésekor a csillagászok meg tudták határozni, hogy e két csillag esetében a tranzitobjektumok tömege kompatibilis egy olyan óriási bolygó, mint a Jupiter.
Érdekes módon mindkét új bolygót észleltek meglehetősen távoli csillagok körül a Tejút galaxisban, a déli Carina csillagkép irányában. Az OGLE-TR-113 esetében az eredeti csillag F-típusú (kissé melegebb és masszább, mint a Nap), és körülbelül 6000 fényév távolságban található. A keringõ bolygó körülbelül 35% -kal nehezebb, átmérõje 10% -kal nagyobb, mint a Jupiteré, a Naprendszer legnagyobb bolygójának. Kering a csillagon 1,43 naponta egyszer, mindössze 3,4 millió km (0,0228 AU) távolságra. A Naprendszerben a Merkúr 17-szer távolabb van a Naptól. A bolygó felszíni hőmérséklete, amely hasonlóan a Jupiter gáznemű óriáshoz, magasabb, valószínűleg 1800 ° C felett.
Az OGLE-TR-132 rendszer távolsága körülbelül 1200 fényév. Ez a bolygó körülbelül annyira nehéz, mint a Jupiter, és körülbelül 15% -kal nagyobb (mérete még mindig kissé bizonytalan). Kering egy törpe csillagot (hűvösebb és kevésbé masszív, mint a Nap) 1,69 naponként egyszer 4,6 millió km (0,0306 AU) távolságra. Ezen a bolygón is nagyon forrónak kell lennie.
Az exoplanetek új osztálya
A korábban talált OGLE-TR-56 bolygó-tranzitobjektummal [2] a két új OGLE-objektum meghatározza az exoplanetek új osztályát, amelyet a jelenlegi sugársebesség-felmérések még mindig nem észlelnek: rendkívül rövid periódusú és ennek megfelelően kicsi körüli bolygók. A sugársebesség-felmérések során észlelt „forró Jupiter-ek” körüli pályák eloszlása úgy tűnik, hogy 3 nap alatt esik le, és korábban nem találtak olyan bolygót, amelyek körülbelül 2,5 napnál rövidebb pályája legyen.
A három OGLE bolygó léte most azt mutatja, hogy léteznek „nagyon forró jupiterök”, bár ezek valószínűleg ritkák; valószínűleg körülbelül egy ilyen objektum minden 2500–7000 csillagra. A csillagászok valóban zavarba ejtik, hogy a bolygón lévő tárgyak miként tudnak ilyen kis pályákon végbemenni, így a központi csillaguk közelében.
A normál csillagok körüli bolygódetektálás nagy részéért felelős sugárirányú sebesség-módszerrel szemben az átmeneti és a sugársebesség-megfigyelések kombinációja lehetővé teszi ezen bolygók valódi tömegének, sugárának és ezáltal az átlagos sűrűségnek a meghatározását.
Nagy várakozás
A két új objektum megkétszerezi az ismert tömeggel és sugarakkal rendelkező exoplaneták számát (a három OGLE objektum plusz HD209458b, amelyet a sugársebesség-felmérések detektáltak, de amelynek fotometrikus áthaladását később megfigyelték). A pontos tömegre és sugarakra vonatkozó új információ elengedhetetlen ezen bolygók belső fizikájának megértéséhez.
A tranzit- és sugársebesség-technikák egymást kiegészítő jellege most megnyitja az utat az exoplanetek valós tulajdonságainak részletes tanulmányozása felé. A bolygó átmenetek űrbeli alapú kutatásai - mint például a COROT és a KEPLER küldetés - a földi sugársebesség nyomon követésével együtt a jövőben más olyan világok jellemzéséhez vezetnek, mint a Földünk.
Eredeti forrás: az ESO sajtóközleménye
