eso1035no — Pressemelding

Mest rikholdige planetsystem oppdaget

Opptil syv planeter i bane rundt sollignende stjerne

24 August 2010

Ved å bruke ESOs verdensledende HARPS-instrument har astronomer oppdaget et planetsystem med minst fem planeter, som kretser rundt den sollignende stjernen HD 10180. Det finnes også tegn på ytterligere to planeter, og den ene av dem kan være den minst massive som noensinne er funnet. Stemmer dette, vil det nyoppdagede systemet ligne på vårt eget solsystem når det gjelder antall planeter (syv sammenlignet med våre åtte planeter). Forskerne fant dessuten bevis for en regelmessighet i avstandene fra stjernen til de ulike planetene, noe som også er tilfelle i vårt eget solsystem.

"Vi har sannsynligvis oppdaget planetsystemet med det hittil største antall medlemmer," sier Christophe Lovis, hovedforfatteren av forskningsartikkelen. "Det forbløffende funnet understreker også at vi nå går inn i en ny æra i eksoplanetforskningen: studiet av komplekse planetsystemer, ikke bare enkeltplaneter. Undersøkelser av bevegelsene i det nye systemet avslører kompliserte gravitasjonelle vekselvirkninger mellom planetene, og gir oss ny innsikt i den langsiktige utviklingen til planetsystemet."

Astronomteamet brukte HARPS-spektrografen på ESOs 3,6-metersteleskop ved La Silla-observatoriet i Chile i den seks år lange studien av den sollignende stjernen HD 10180. Stjernen befinner seg 127 lysår unna Jorda, i stjernebildet Sørlige vannslange. HARPS er et instrument med uovertruffen stabilitet og meget høy målenøyaktighet, og er verdens mest suksessrike eksoplanetjeger.

Takket være HARPS' 190 individuelle målinger kunne astronomene registrere stjernens ørlille fram-og-tilbake-bevegelser, forårsaket av gravitasjonstiltrekningen fra fem eller flere planeter. De fem sterkeste signalene svarer til planeter med masser i neptunklassen – mellom 13 og 25 jordmasser [1] – som kretser omkring stjernen med perioder fra om lag 6 til 600 dager. Avstanden fra moderstjernen til planetene er mellom 0,06 og 1,4 ganger avstanden mellom Sola og Jorda.

"Vi har dessuten gode grunner for å tro at det finnes to andre planeter der," sier Lovis. Hvis dette stemmer, vil en av dem ligne på Saturn (med en masse på minst 65 jordmasser) og ha en omløpsperiode på 2200 dager. Den andre vil være den minst massive eksoplanet som noensinne er oppdaget, med en masse på rundt 1,4 ganger Jordas. Den ligger svært nær moderstjernen sin, tilsvarende kun 2 prosent av avstanden mellom Sola og Jorda. Et "år" vil på denne planeten vare kun 1,18 jorddager. 

"Det lille objektet forårsaker en 'slingring' hos moderstjernen på kun ca. 3 km/t – saktere enn vanlig gange – og denne bevegelsen er meget vanskelig å måle," sier teammedlem Damien Ségransan. Blir antagelsen bekreftet, er dette objektet et nytt eksempel på en varm steinplanet, på linje med CoRoT-7b (eso0933).

Det nyoppdagede planetsystemet rundt HD 10180 er unikt på flere måter. Minst fem neptunlignende planeter ligger innenfor et område tilsvarende Mars-banen i vårt solsystem. Dette systemet har derfor ikke bare flere planeter i de indre delene sammenlignet med vårt eget solsystem, det har også mange flere store og massive planeter der [2]. Videre har systemet sannsynligvis ingen jupiterlignende gasskjempe. I tillegg ser alle planetene ut til å gå i nesten sirkelrunde baner. 

Så langt kjenner astronomene til femten systemer med minst tre planeter. Den forrige rekordholderen var 55 Cancri, som består av fem planeter, to av dem kjemper. "Systemer der planetene har forholdsvis liten masse, slik tilfelle er rundt HD 10180, ser ut til å være relativt vanlige. Men hvordan de ble til, er fortsatt en gåte," sier Lovis.

Ut fra de nye resultatene og data fra andre planetsystemer fant astronomene en analogi til  Titius–Bodes lov fra vårt eget solsystem: Avstandene fra moderstjernen til de ulike planetene ser ut til å følge et visst mønster [3]. "Dette kan være et trekk som sier noe om dannelsesprosessen til planetsystemene," legger teammedlem Michel Mayor til. 

Astronomene fant dessuten en annen viktig sammenheng da de studerte disse systemene. Massen til et planetsystem henger nemlig sammen med massen og den kjemiske sammensetningen til moderstjernen. Alle svært massive planetsystemer er funnet rundt massive og metallrike stjerner, mens de fire systemene med minst masse er funnet rundt stjerner med mindre masse og lavere metallinnhold [4]. Disse egenskapene støtter gjeldende teoretiske modeller.

Oppdagelsen kunngjøres i dag på den internasjonale konferansen "Detection and dynamics of transiting exoplanets" ved Haute-Provence-observatoriet i Frankrike.

Fotnoter

[1] Med metoden som måler stjernens radielle hastighet, kan astronomene bare estimere minimumsmassen til den omkretsende planeten, ettersom masseanslaget også avhenger av helningen til baneplanet i forhold til synslinjen, noe som er en ukjent størrelse. Statistisk sett ligger imidlertid denne minimumsmassen ofte ganske nær planetens virkelige masse.

[2] Planetene i den indre delen av HD 10180-systemet har i gjennomsnitt en masse på 20 jordmasser, mens planetene i det indre solsystem hos oss (dvs. Merkur, Venus, Jorda og Mars) har en gjennomsnittlig masse på 0,5 ganger Jordas.

[3] Titius-Bodes lov sier at avstanden fra Sola til planetene følger et enkelt mønster. For de ytre planetene forutsier den at en planet skal ligge dobbelt så langt unna Sola som objektet i banen innenfor. Hypotesen forutså korrekt banene til Ceres ("småplanet") og Uranus, men hadde ikke rett når det gjaldt Neptuns bane.

[4] Astronomer definerer alle grunnstoffer unntatt hydrogen og helium som "metaller". Disse metallene, med unntak av noen få lette kjemiske grunnstoffer, er alle dannet i stjernenes indre i årmilliardenes løp. Steinplaneter er således laget av "metaller".

Mer informasjon

Denne studien presenteres i en forskningsartikkel i journalen Astronomy & Astrophysics ("The HARPS search for southern extra-solar planets. XXVII. Up to seven planets orbiting HD 10180: probing the architecture of low-mass planetary systems" av C. Lovis et al.).  

Forskerteamet består av C. Lovis, D. Ségransan, M. Mayor, S. Udry, F. Pepe og D. Queloz (Observatoire de Genève, Université de Genève, Sveits), W. Benz (Universität Bern, Sveits), F. Bouchy (Institut d’Astrophysique de Paris, Frankrike), C. Mordasini (Max-Planck-Institut für Astronomie, Heidelberg, Tyskland), N. C. Santos (Universidade do Porto, Portugal), J. Laskar (Observatoire de Paris, Frankrike), A. Correia (Universidade de Aveiro, Portugal), og J.-L. Bertaux (Université Versailles Saint-Quentin, Frankrike) og G. Lo Curto (ESO).

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, og VISTA, verdens største kartleggingsteleskop. 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
Tlf.: +47 99 59 88 00
E-post: ajaunsen (at) astro.uio.no

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

Christophe Lovis
Observatoire de l’Université de Genève
Switzerland
Mob.: +41 787 280 354
E-post: christophe.lovis@unige.ch

Damien Ségransan
Observatoire de l’Université de Genève
Switzerland
Tlf.: +41 223 792 479
E-post: damien.segransan@unige.ch

Francesco Pepe
Observatoire de l’Université de Genève
Switzerland
Tlf.: +41 223 792 396
E-post: francesco.pepe@unige.ch

Richard Hook
La Silla, Paranal, E-ELT & Survey Telescopes Press Officer
Garching bei München, Germany
Tlf.: +49 89 3200 6655
E-post: rhook@eso.org

Dette er en oversettelse av ESOs pressemelding eso1035 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.:eso1035no
Navn:HD 10180
Facility:ESO 3.6-metre telescope
Science data:2011A&A...528A.112L

Bilder

The planetary system around the Sun-like star HD 10180 (artist’s impression)
The planetary system around the Sun-like star HD 10180 (artist’s impression)
kun på engelsk
Wide-field view of the sky around the star HD 10180
Wide-field view of the sky around the star HD 10180
kun på engelsk
Close-up view of the sky around the star HD 10180
Close-up view of the sky around the star HD 10180
kun på engelsk

Videoer

ESOcast 20: Richest planetary system discovered
ESOcast 20: Richest planetary system discovered
kun på engelsk
Animation of the planetary system around Sun-like star HD 10180 (artist’s impression)
Animation of the planetary system around Sun-like star HD 10180 (artist’s impression)
kun på engelsk
Animation of the planetary system around Sun-like star HD 10180 (artist’s impression)
Animation of the planetary system around Sun-like star HD 10180 (artist’s impression)
kun på engelsk
Animation of the planetary system around Sun-like star HD 10180 (artist’s impression)
Animation of the planetary system around Sun-like star HD 10180 (artist’s impression)
kun på engelsk
Animation of the planetary system around Sun-like star HD 10180 (artist’s impression)
Animation of the planetary system around Sun-like star HD 10180 (artist’s impression)
kun på engelsk
Zooming in on the Sun-like star HD 10180
Zooming in on the Sun-like star HD 10180
kun på engelsk
The radial velocity method for finding exoplanets
The radial velocity method for finding exoplanets
kun på engelsk

Se også