A Hubble űrteleszkóp 16 csillagot azonosított, amelyeknek lehetnek extoláris bolygóik. A felfedezést tranzit módszerrel hajtották végre, ahol a bolygók kissé tompítják a szülő csillagokat, miközben elhaladnak előre. További megfigyelésekre lesz szükség a tranzit bolygók tömegének tényleges kiszámításához.
A NASA Hubble Űrtávcsője 16 extraszoláris bolygójelöltöt fedezett fel, amelyek a távoli csillagok körül keringnek Tejút-galaxisunk központi régiójában.
A bonanza bolygót egy Hubble felmérés során fedezték fel, amelyet úgy hívtak, hogy a Nyilas Ablak Eklipszáló Extrasolar Planet Search (SWEEPS). A Hubble távolabb nézett ki, mint amit valaha is sikeresen kerestek az ekstrasoláris bolygókra. Hubble 180 000 csillagra nézett, a galaxisunk 26 000 fényév távolságában lévő zsúfolt középső részén. Ez a Tejút spirálkorongjának egynegyede átmérője. Az eredmények a Nature folyóirat október 5-i számában jelennek meg.
Ez megegyezik a bolygók számával, amelyet várhatóan felfednek egy ilyen távoli felmérésből, a helyi napszomszédságunkban végzett korábbi exoplanet-észlelések alapján. A Habble keskeny látképe az égboltot borította, amelynek szög mérete nem haladja meg a telihold területének két százalékát. Az egész galaxisra extrapolálva Hubble adatai erőteljes bizonyítékokat szolgáltatnak a Tejút körülbelül 6 milliárd Jupiter méretű bolygó létezésére.
Az újonnan felfedezett bolygók közül öt olyan szélsőséges bolygó típusát képviseli, amelyet egyetlen közeli keresés során sem találtak meg. Az Ultra-Rövid Periódusos Bolygók (USPP-k), ezek a világok kevesebb, mint egy Föld napján forognak csillaguk körül.
„Nagyon meglepő volt a nagyon rövid ideig tartó bolygók felfedezése” - mondta Kailash Sahu, a Baltimore-i Űrtávcső tudományos intézetének csapatvezetője. "Felfedezésünk azt is nagyon erős bizonyítékkal szolgál, hogy a bolygók ugyanolyan gazdagok a galaxis más részein, mint a szolár szomszédságunkban."
A Hubble nem tudta közvetlenül megtekinteni a 16 újonnan talált bolygójelöltöt. A csillagászok a Hubble Advanced Camera for Surveys elemzésére használták a bolygók keresését egy csillag enyhe tompításának mérésével, az előtte lévő bolygó áthaladása miatt, amelyet tranzitnak hívnak. A bolygónak Jupiter méretűnek kell lennie, hogy elegendő csillagfényt blokkoljon, körülbelül egy és tíz százalék között, hogy a Hubble meg tudja mérni.
A bolygót „jelölteknek” nevezzük, mivel a csillagászok csak kettőjük számára végezhetnek nyomon követési tömegméréseket e rendszerek távolságának és gyengesége miatt. Egy kimerítő elemzést követően a csapat kizárta az alternatív magyarázatokat, például egy csillagkísérő legeltetési tranzitját, amely utánozhatja az igazi bolygó várható aláírását. A lelet több mint kétszeresére növelheti a tranzittechnikával kémkedett bolygók számát.
Általános tendencia, hogy a bolygójelöltek a hidrogénnél és héliumnál nehezebb elemekben, például a szénnél nagyobb csillagok körül forognak. Ez alátámasztja az elméleteket, miszerint a nehéz elemekben gazdag csillagok rendelkeznek a szükséges összetevőkkel a bolygók kialakításához.
A SWEEPS-10 elnevezésű, a legrövidebb keringési periódusú bolygójelölt 10 óra alatt elcsúszik a csillag körül. A csillagától mindössze 740 000 mérföld távolságban található bolygó a legforróbb észleltek között van. A becsült hőmérséklete körülbelül 3000 fok Fahrenheit.
"Ennek a csillagba ölelésű bolygónak legalább a Jupiter tömegének 1,6-szorosának kell lennie, különben a csillag gravitációs izma széthúzza" - mondta Mario Livio, a SWEEPS csapat tagja. "A csillag alacsony hőmérséklete lehetővé teszi a bolygó számára a csillaghoz közeli túlélést."
"Úgy tűnik, hogy az ultra-rövid periódusú bolygók normál vörös törp csillagok körül fordulnak elő, amelyek kisebbek és hűvösebbek, mint a napunk" - magyarázta Sahu. "Az USPP-k nyilvánvaló hiánya a napsütéses csillagok környékén a helyi szomszédságunkban azt jelzi, hogy valószínűleg elpárolgtak, amikor túl melegebb csillaghoz költöztek."
Van egy alternatív ok, amiért a hűvösebb csillagok körüli Jupiter-szerű bolygók közelebb kerülhetnek a csillaghoz, mint az ilyen bolygók a forróbb csillagok körül. A gáz és por körkörös korongja, amelyből képződtek, közelebb húzódik egy hűvösebb csillaghoz. Azóta, hogy egy másik csillag körül 1995-ben felfedezték az első „forró Jupitort”, a csillagászok rájöttek, hogy ennek a szokatlan típusú hatalmas bolygónak a szülőcsillaghoz közel kell lennie egy távoli helyről, ahonnan kialakulnia kellett. A körkörös lemez belső széle megállítja az áttérést.
A bolygó tranzitjai csak akkor fordulnak elő, ha a bolygó pályáját majdnem szélén tekintik. A forró Jupiter-eknek csak körülbelül 10% -ának vannak él-körüli pályái, amelyek lehetővé teszik a bolygó megfigyelését egy csillag áthaladásával. A sikeresség érdekében a tranzitfelméréseknek nagyszámú csillagot kell megtekinteni egyszerre. A SWEEPS tranzitfelmérés a Nyilas ablakban a csillagok gazdag mezőjére terjedt ki.
Az „ablak” kifejezés egyértelmű kilátást jelent a galaktikus központba, ám a galaktikus sík nagy részét a por takarja el. A Hubble 180 000 csillagot figyelt meg a csillagok fényerejének időszakos, rövid tompítása érdekében. A csillagmezőt egy folyamatos hét napos időszak alatt figyelték meg 2004. február 23–29-én. Annak biztosítása érdekében, hogy a tompítást egy csillagot keringő tárgy okozta, a csapat a Hubble segítségével két-három egymást követő tranzit észlelésére szolgált a 16 bolygójelölt.
A mező két csillaga elég fényes, hogy a SWEEPS csapata függetlenül megerősíthesse a bolygó jelenlétét azáltal, hogy spektroszkópiásán megmér egy csillag mozgásában lévő enyhe hullámokat egy láthatatlan társ gravitációs vonzása miatt. Az Európai Déli Megfigyelő Intézet nagyon nagy távcsövével, amely a Paranal-hegyen található, Chilében, a csillag enyhe hullámainak mérésére használtak.
Az egyik bolygójelölt tömege a detektálási határ alatt 3,8 Jupiter tömeg. A másik jelölt 9,7 Jupiter tömeg, ami kevesebb, mint egy barna törpe esetében a 13 Jupiter tömeg. A barna törpe olyan objektum, amely csillag alakú, de nem rendelkezik elegendő tömeggel ahhoz, hogy atomfúzióval világítson meg.
Mivel a csillagok olyan halványak és a látómező annyira sűrű a csillagok között, hogy a csillag mozgásában bekövetkező enyhe hullámokat spektroszkópiával mérni lehet a bolygójelöltek többségének megerősítése céljából, nem lehetséges. A jövőbeli távcsövek, mint például a NASA James Webb Űrtávcsője, biztosítják a szükséges érzékenységet a bolygójelöltek többségének megerősítéséhez.
A Hubble SWEEPS program fontos koncepcióját bizonyítja a NASA jövőbeli Kepler-missziója számára, amelyet 2007-ben indítanak. A Kepler-obszervatórium folyamatosan figyeli a Tejút-galaxis egy régióját, hogy felfedezzék a legtöbb távoli csillag körül áthaladó bolygót. A Kepler elég érzékeny lesz ahhoz, hogy felismerje a lakhatósági övezetben vagy annak közelében valószínűleg több száz Föld méretű bolygójelöltöt, a csillagtól való távolságot, ahol folyékony víz megvalósíthatóan létezik a bolygó felületén.
A Hubble Űrtávcső a NASA és az Európai Űrügynökség közötti nemzetközi együttműködés projektje. Az Űrtávcső Tudományos Intézet Hubble tudományos műveleteket végez. Az intézetet a NASA-nak működteti a washingtoni Asztronomia, Inc. Kutatási Egyetemek Szövetsége.
Eredeti forrás: Hubble sajtóközlemény
