Kép jóváírása: ESA
Az austini texasi egyetem csillagászai úgy vélik, hogy egy olcsó módszert találtak az ekstrasoláris bolygók keresésére. Noha a folyamat valószínűleg elpusztítja a belső bolygót, a külső bolygók valószínűleg továbbra is a csillag körüli pályán maradnak. Ezekről a fehér törpékről ismert, hogy egy meghatározott sebességgel pulzálnak, tehát a csillag körül mozgó bolygó gravitációjának egy olyan perc sebességgel kell befolyásolnia ezt a pulzusszámot, amelyet az olcsó földi távcsövekkel érzékelni lehet.
A texasi egyetemi Austin csillagászok olcsó módszert találtak fel annak meghatározására, hogy léteznek-e más olyan napenergia-rendszerek, mint a miénk.
A több mint 100 csillag közül, amelyekről ismert, hogy bolygók vannak, a csillagászok kevés rendszert találtak, mint a miénk. Nem ismert, hogy ennek oka a technológiai korlátok, vagy a rendszerünk valóban ritka konfiguráció. A McDonald Observatory csillagászai? Az új keresési módszer a depresszió-korszak távcsövét használja a mai technológiával párosítva.
Don Winget és Edward Nather csillagászok, Fergal Mullally és Anjum Mukadem végzős hallgatók, valamint kollégák a Naprendszer „maradványait” keresik, mint a miénk. Módszerük a csillag halála után keresi az ilyen naprendszer darabjait, felhasználva az ősi, kiégett Napok egyik tulajdonságát, amelyet „fehér törpéknek” hívnak.
A szövetségi egyetemi csillagászok, Bill Cochran és Ted von Hippel, valamint S.O. A brazil Kepler a Rio Grande dol Sul Szövetségi Universidade és a Antonio Brazília Kanaan, a Santa Catarina Szövetségi Universidade.
A csillagászok tudják, hogy amint a Napszerű csillagok elhasználják a nukleáris üzemanyagukat, külső rétegeik kiszélesednek, és a csillag „vörös óriás” csillaggá válik. Amikor ez történik a Napval, körülbelül öt milliárd év alatt azt várják, hogy lenyelheti a Merkúrot és a Vénust, talán nem egészen a Földig. Ezután a Nap felrobbantja a külső rétegeit, és néhány ezer évig egy gyönyörű, okos bolygó-ködként létezik. A Nap maradékmagja ezután egy fehér törpe, egy sűrű, tompító fenyő, amely a Föld nagysága körül lesz. És ami a legfontosabb, valószínűleg továbbra is kering a Naprendszerünk külső bolygóival.
Amint egy napszerű rendszer eléri ezt az állapotot, Winget csapata megtalálhatja azt. Módszerük több mint három évtizedes kutatáson alapszik a fehér törpék variabilitásáról (vagyis a fényerő változásáról). Az 1980-as évek elején a Texasi Egyetemi csillagászok felfedezték, hogy néhány fehér törpe változik, vagy „pulzál” a rendszeres puffadások során. A közelmúltban Winget és munkatársai felfedezték, hogy ezeknek a pulzáló fehér törpéknek (PWD-k) kb. Egyharmada megbízhatóbb időmérő, mint atomi órák és a legtöbb milliszekundumos pulzátor.
Ezek a pulzációk képezik a bolygók felismerésének kulcsait. A stabil PWD csillagot keringő bolygók befolyásolják az időmérés megfigyeléseit, és úgy tűnik, hogy a csillagból származó impulzusok mintázatának időszakos változásait idézik elő. Ez azért van, mert a PWD körül keringő bolygó a csillagot körülmozgatva mozgatja. A csillag és a Föld közötti távolság változása megváltoztatja azt az időtartamot, ameddig a fény a pulzációkból eléri a Földet. Mivel az impulzusok nagyon stabilak, a csillagászok kiszámíthatják az impulzusok megfigyelt és várható érkezési ideje közötti különbséget, és levezethetik a bolygó jelenlétét és tulajdonságait. (Ez a módszer hasonló az úgynevezett „pulsar bolygók felfedezéseinél alkalmazott módszerhez.” A különbség az, hogy a pulsar társait nem gondolják, hogy a csillagokkal alakultak ki, hanem csak azután, hogy ezek a csillagok felrobbantak a szupernóvákban.)
„Ez a keresés érzékeny lesz a fehér törpékre, amelyek kezdetben egy-négyszeres tömegűek voltak, mint a Nap, és képesnek kell lenniük arra, hogy felfedezzék a bolygót a szülőcsillagtól számítva 2 és 20 AU-n belül. Ez azt jelenti, hogy néhány csillag számára próbálkozunk majd az élőhelyen belül ”- mondta Winget. (Egy AU, vagy egy csillagászati egység a föld és a Nap közötti távolság.) “Alapvetően egyszerű a Jupiter észlelése a Jupiter távolságán keresztül ezzel a technikával. Kacsaleves - mondta.
Könnyű, de nem gyors. A csillagoktól nagy távolságra keringő külső bolygók több mint egy évtizeden át telhetnek egy körpálya teljesítéséhez. Ezért sok évig tarthat a megfigyelés, hogy egy fehér törpét keringő bolygót véglegesen észleljünk.
"Hosszú ideig kell keresnie a teljes pályát" - mondta Winget. „A pálya fele vagy harmada megmond valamit, mi folyik ott. De egy Jupiter távolságra lévő bolygó számára a félpálya még hat év. ” Winget hozzátette, hogy ehhez a módszerhez „felismeri a Jupitelt Uránuszon? a távolság könnyebb, de még hosszabb ideig tart. ”
A PWD bolygókutatása érdekében Nather egy új, speciális műszert tervezett a McDonald Observatory 2,1 méteres Otto Struve távcsőjéhez. Ő és Mukadam megtervezte és felépítette az Argos nevű hangszert, hogy megmérje a célcsillagokból származó fény mennyiségét. Pontosabban, Argos egy “CCD fotométer”? egy fotonszámláló, amely töltéshez kapcsolt eszközt használ a képek rögzítéséhez. A Struve teleszkóp elsődleges fókuszában található Argos csak a távcső 2,1 méteres elsődleges tükörén helyezkedik el. Argos másolatait építik a világ más megfigyelőhelyein.
Mullally folytatja a fehér törpék körüli bolygók keresését Argosszal a Struve-távcsőn. 22 célcsillaggal rendelkezik, amelyek többségét a Sloan Digital Sky Survey segítségével azonosították. Ha a csapat ígéretes bolygójelölteket talál Argossal, a 9,2 méteres Hobby-Eberly távcső (HET) segítségével követik a munkát a McDonald Obszervatóriumban.
"Ha nagy távolságra keringő nagy bolygót találunk, akkor ez jó ötlet, ha lehet, hogy közelebb vannak kisebb bolygók. Ebben az esetben az, amit csinálsz, az az a célpont, amelyet a legnagyobb teleszkóppal lát el, amelyhez hozzáférsz" - mondta Winget . A HET lehetővé teszi a PWD impulzusok pontosabb időzítését, és így képes lesz megmutatni a kisebb bolygókat.
Ez a keresés képes lesz megvizsgálni a csillag típusait, amelyeket nem lehet a doppler spektroszkópiás módszerrel megvizsgálni? a mai napig a legsikeresebb bolygókeresési módszer? - mondta Winget. A Napszerű csillagok felépítésében tapasztalható sajátosságok miatt a doppler-spektroszkópiás módszer nem túl érzékeny a csillagok körül kétszer olyan hatalmas bolygók keresésére, mint a Nap. A Winget tanulmányában szereplő csillagok nagyjából fele olyan fehér törpe lesz, amely eredetileg ilyen típusú csillag volt. Ezért a McDonaldban végzett PWD-tanulmány fontos szerepet játszhat a következő két évtizedben tervezett NASA űrhajózási célok felderítésében és kiértékelésében, valamint a NASA űrhajózási stratégiáinak megfigyelésében, különös tekintettel az Űrinterferometriai Misszióra, a Földi bolygó keresőjére és a Kepler űrhajóra.
Ezt a kutatást a NASA Origins támogatás, valamint a Texas állam állambeli Advanced Research Project támogatás finanszírozza. A texasi felsőoktatási ügynökség támogatásával két középiskolai tanár (Donna Slaughter a Round Rock texasi Stony Point középiskolájából és Chris Cotter a Austin Lanier középiskolából) közvetlenül részt vett ebben a kutatásban. Folytatódnak a tervek annak kiterjesztésére, hogy ez a részvétel kiterjedjen más tanárokra és az osztálytermi hallgatókra is, azáltal, hogy a tudományt, a tudósokat és az obszervatóriumot az internet használatával közvetlenül bevezetik az osztályba. Cotter és kollégái a Lanier Gimnáziumban részt vesznek Mullally-nal ezen koncepció tesztelésében.
Eredeti forrás: McDonald Observatory sajtóközlemény
