eso0942no — Pressemelding

Eksoplaneter forklarer Solas merkelige kjemi

11 November 2009

En banebrytende undersøkelse av 500 stjerner, inkludert 70 som har planeter rundt seg, har knyttet Solas seiglivede "litium-mysterium" til tilstedeværelsen av planetsystemer. Ved å bruke ESOs suksessrike HARPS-spektrograf oppdaget et team av astronomer at sollignende stjerner med planetsystemer ødelegger sitt litiuminnhold mer effektivt enn "planetfrie" stjerner. Dette funnet kaster ikke bare lys på mangelen på litium i vår egen stjerne, det gir også astronomene en meget effektiv metode for å finne stjerner som har planeter rundt seg.

"I mer enn ti år har vi prøvd å finne ut hva som skiller stjerner med planetsystemer fra sine ufruktbare slektninger," sier Garik Israelian, hovedforfatteren bak forskningsartikkelen som denne uken publiseres i journalen Nature. "Vi har nå avdekket at andelen av litium i sollignende stjerner avhenger av hvorvidt de har planeter eller ikke."

Astronomer har i flere tiår lagt merke til at Sola har lave verdier av dette grunnstoffet sammenliknet med andre, sollignende stjerner, og de har ikke vært i stand til å forklare avviket. Funnet av en trend blant stjerner som har planeter, gir en naturlig løsning på dette langvarige mysteriet. "Forklaringen på denne 60 år gamle gåten er for oss rimelig enkel," legger Israelian til. "Sola mangler litium fordi den har planeter."

Konklusjonen bygger på en analyse av 500 stjerner, deriblant 70 som har planeter i bane rundt seg. Flesteparten av stjernene ble observert jevnlig over flere år med ESOs "High Accuracy Radial Velocity Planet Searcher". Denne spektrografen, bedre kjent som HARPS, er påmontert ESOs 3,6-metersteleskop og er verdens fremste eksoplanetjeger. "Dette er det beste datamaterialet man har i dag for å forstå hva det er som gjør stjerner med planetsystemer unike," sier medforfatter Michel Mayor.

Astronomene så spesielt på sollignende stjerner, som utgjorde nesten en fjerdedel av hele utvalget. De fant at størstedelen av stjerner som har planeter rundt seg, hadde mindre enn 1 prosent av litiuminnholdet til (flesteparten av) de andre stjernene. "I likhet med Sola har disse stjernene meget effektivt ødelagt litiumet de arvet ved fødselen," forteller teammedlem Nuno Santos. "Med vårt unike og store utvalg kan vi dessuten bevise at årsaken til denne litiumreduksjonen ikke har sammenheng med andre egenskaper ved stjernene, slik som f.eks. deres alder."

I motsetning til de fleste andre grunnstoffer som er lettere enn jern, produseres ikke atomkjerner med litium, beryllium og bor i merkbare mengder inni stjernene. Man mener derimot at litium, som består av bare tre protoner og fire nøytroner, hovedsakelig ble produsert like etter Big Bang for 13,7 milliarder år siden. De fleste stjerner vil derfor ha samme andel litium, med mindre grunnstoffet har blitt ødelagt inni stjernen.

Denne oppdagelsen gir samtidig astronomene en ny og effektiv metode for å lete etter planetsystemer: Ved å sjekke litiuminnholdet i stjernene kan astronomene avgjøre hvilke stjerner som er aktuelle for mer omfattende observasjoner.

Nå som det er funnet en sammenheng mellom tilstedeværelsen av planeter og lavt litiumnivå i moderstjernene, må den fysiske mekanismen bak fenomenet undersøkes. "Det er flere måter en planet kan forstyrre en stjernes indre på, slik at fordelingen av de ulike grunnstoffene endres og/eller at litiumet til og med ødelegges. Det er nå opp til teoretikerne å finne ut hvilken mekanisme som er den mest sannsynlige," avslutter Mayor.

Mer informasjon

Denne studien presenteres i en forskningsartikkel i Nature, som utkommer 12. november ("Enhanced lithium depletion in Sun-like stars with orbiting planets", av G. Israelian et al.).

Forskerteamet består av Garik Israelian, Elisa Delgado Mena, Carolina Domínguez Cerdeña og Rafael Rebolo (Instituto de Astrofisíca de Canarias, La Laguna, Tenerife, Spania), Nuno Santos og Sergio Sousa (Centro de Astrofisica, Universidade de Porto, Portugal), Michel Mayor og Stéphane Udry (Observatoire de Genève, Sveits), og Sofia Randich (INAF, Osservatorio di Arcetri, Firenze, Italia).

ESO, European Southern Observatory, er den fremste mellomstatlige astronomiorganisasjonen i Europa og verdens mest produktive astronomiske observatorium. Organisasjonen er finansiert av 14 land: Belgia, Danmark, England, Finland, Frankrike, Italia, Nederland, Portugal, Spania, Sveits, Sverige, Tsjekkia, Tyskland og Østerrike. ESO har en ambisiøs dagsorden med fokus på design, bygging og drifting av effektive bakkebaserte observasjonsanlegg, der hovedmålet er å gjøre viktige vitenskapelige oppdagelser. ESO har også en ledende rolle i å fremme og organisere samarbeid innenfor astronomisk forskning. ESO driver tre unike, verdensledende observatorier i Chile: La Silla, Paranal og Chajnantor. Ved Paranal har ESO bygget Very Large Telescope, verdens mest avanserte astronomiske observatorium for synlig lys. ESO er den europeiske partner i et revolusjonerende teleskop kalt ALMA, nåtidens største astronomiprosjekt. ESO planlegger for tiden et såkalt ekstremt stort optisk/nær-infrarødt teleskop som har fått betegnelsen E-ELT: European Extremely Large Telescope. Med en speildiameter på 42 meter vil dette bli det største "øye" i verden som skuler opp på himmelen.

Linker

Kontakter

Andreas O. Jaunsen
Oslo, Norge
Mob.: +47 99 59 88 00
E-post: ajaunsen@astro.uio.no

Jan-Erik Ovaldsen
Oslo, Norge
E-post: j.e.ovaldsen@astro.uio.no

Garik Israelian
Insitituto de Astrofisica de Canarias
Tenerife, Spain
Tlf.: +34 922 60 5258
E-post: gil@iac.es

Nuno Santos
Centro de Astrofisica da Universidade do Porto
Porto, Portugal
Tlf.: +351 226 089 893
E-post: Nuno.Santos@astro.up.pt

Sergio Sousa
Centro de Astrofisica da Universidade do Porto
Porto, Portugal
E-post: sousasag@astro.up.pt

Michel Mayor
Observatory of Geneva University
Geneva, Switzerland
Tlf.: +41 22 379 22 00
E-post: Michel.Mayor@obs.unige.ch

Stéphane Udry
Observatory of Geneva University
Geneva, Switzerland
E-post: Stephane.Udry @obs.unige.ch

Dette er en oversettelse av ESOs pressemelding eso0942 i regi av ESON, et nettverk av personer i ESOs medlemsland (samt noen utenfor ESO, som Norge) som fungerer som lokale mediekontakter i forbindelse med pressemeldinger og andre nyheter fra ESO. Norske kontakter er astronomene Jan-Erik Ovaldsen og Andreas O. Jaunsen. Pressemeldingen er oversatt av JEO.

Om pressemeldingen

Pressemld. nr.:eso0942no
Legacy ID:PR 42/09
Facility:ESO 3.6-metre telescope
Science data:2009Natur.462..189I

Bilder

Burning lithium inside a star (artist's impression)
Burning lithium inside a star (artist's impression)
kun på engelsk

Se også