eso1134no — Pressemelding

50 nye eksoplaneter oppdaget av HARPS

Rekordfangsten inkluderer 16 nye superjordplaneter

12 September 2011

I dag offentliggjøres over 50 nye eksoplaneter oppdaget av HARPS, ESOs verdensledende eksoplanetjeger. Blant storfangsten er 16 superjorder, hvorav en kretser i utkanten av den beboelige sonen rundt moderstjernen sin. Ved å studere egenskapene til alle planetene som så langt er funnet med HARPS, har astronomene kommet fram til at rundt 40 % av de sollignende stjerner omgis av minst én planet med mindre masse enn Saturn.

HARPS-spektrografen på 3,6-metersteleskopet ved ESOs La Silla-observatorium i Chile er verdens mest suksessrike eksoplanetjeger. I dag offentliggjorde HARPS-teamet, ledet av Michel Mayor ved Universitetet i Genève (Sveits), mer enn 50 nyoppdagede planeter rundt nærliggende stjerner. 16 av dem er såkalte superjorder [1]. Aldri før har så mange eksoplaneter av denne typen blitt kunngjort samtidig [2]. De nye funnene presenteres på konferansen Extreme Solar Systems i Wyoming i USA, der 350 eksoplaneteksperter for tiden er samlet.

"De mange oppdagelsene som er gjort med HARPS, overgår alle forventninger. Blant annet har man funnet et meget stort antall superjorder og planeter i Neptun-klassen rundt stjerner som ligner mye på Sola. Og enda bedre – de nye resultatene viser at det oppdages planeter i et stadig økende tempo," sier Mayor.

HARPS har i åtte år overvåket sollignende stjerner ved hjelp av radialhastighetsmetoden [3] og bidratt til mer enn 150 planetfunn. Om lag to tredeler av alle kjente eksoplaneter med masse mindre enn Neptun, er oppdaget med HARPS (Neptuns masse er om lag 17 ganger større enn Jordas). Bak disse enestående resultatene ligger ekstremt nøyaktige observasjoner over hundrevis av netter ved La Silla-observatoriet [4].

Med utgangspunkt i HARPS-observasjoner av 376 sollignende stjerner har astronomene nå fått bedre forståelse for hvor sannsynlig det er at en stjerne à la Sola har planeter med liten masse (i motsetning til svære gasskjemper) rundt seg. Dataene viser at omkring 40 % av slike stjerner har i alle fall én planet med mindre masse enn Saturn (Saturns masse er 95 ganger Jordas). Størsteparten av eksoplanetene med masse tilsvarende eller mindre enn Neptun, ser ut til å holde til i solsystemer som har mer enn én planet.

Pågående oppgraderinger på både utstyrs- og programvaresiden vil gjøre HARPS enda mer stabil og følsom, noe som er helt nødvendig i letingen etter steinplaneter som kan tenkes å huse liv. Allerede før oppgraderingene var ferdige, ble ti nære sollignende stjerner valgt ut for en ny studie. Disse stjernene hadde tidligere blitt observert med HARPS, så man visste at de var egnet til ekstremt nøyaktige målinger av deres radielle hastigheter. Etter to års arbeid har astronomteamet oppdaget fem nye planeter, som hver har mindre masse enn fem ganger Jordas.

"Disse planetene vil være blant de heteste målene for framtidige romteleskoper som ser etter tegn på liv, f.eks. i form av spesielle kjemiske fingeravtrykk som oksygen i planetenes atmosfærer," forklarer hovedforfatteren av en av forskningsartiklene, Francesco Pepe ved Genève-observatoriet i Sveits.

Massen til en av de nyoppdagede planetene, HD 85512 b, er beregnet til kun 3,6 ganger Jordas [5]. Planeten befinner seg ved kanten av den såkalte beboelige sonen – et smalt område som er passe langt fra stjernen til at en planet i denne sonen kan ha flytende vann på overflaten [6].

"Når det gjelder planeter oppdaget med radialhastighetsmetoden, er dette den letteste planeten som kan tenkes å ligge i den beboelige sonen rundt sin moderstjerne. Den er også potensielt den andre planeten med liten masse som HARPS har oppdaget inni den beboelige sonen," tilføyer Lisa Kaltenegger (Max Planck-instituttet for astronomi i Heidelberg i Tyskland, og Harvard Smithsonian Center for Astrophysics i Boston i USA), som er ekspert på livsforholdene på eksoplanetene.

Den stadig økende presisjonen i de nye HARPS-kartleggingene betyr at astronomene kan oppdage planeter med masse under to jordmasser. HARPS er nå så følsom at den kan registrere amplituder i stjernenes radielle hastighet på godt under 4 km/t [7], dvs. mindre enn vanlig gangfart.

"Funnet av HD 85512 b er faktisk langt unna grensen for hva HARPS kan oppdage. Det viser at det er store muligheter for å finne andre superjorder i den beboelige sonen rundt stjerner som ligner på Sola," legger Mayor til.

De nye resultatene gjør astronomene sikre på at de er nær ved å oppdage andre små og potensielt livbærende steinplaneter rundt sollignende stjerner. Nye planlagte instrumenter vil om noen år også ta del i jakten, deriblant en kopi av HARPS, som skal installeres på Telescopio Nazionale Galileo på Kanariøyene og overvåke stjerner på den nordlige himmelhalvkule, og en ny og enda kraftigere planetjeger kalt ESPRESSO, som skal installeres på ESOs Very Large Telescope i 2016 [8]. Lenger fram i tid vil CODEX-instrumentet på kjempeteleskopet European Extremely Large Telescope (E-ELT) bringe teknologien og jakten til et enda høyere nivå.

"I de kommende ti til tjue år burde vi ha en brukbar oversikt over potensielt beboelige planeter i Solas nabolag. Å lage en slik liste er helt avgjørende for at framtidige eksperimenter skal kunne lete etter mulige spektroskopiske tegn på liv i eksoplanetenes atmosfærer," avslutter Mayor, som i 1995 oppdaget den aller første eksoplaneten rundt en vanlig stjerne.

Fotnoter

[1] Planeter med masse mellom en og ti ganger Jordas masse kalles superjorder. Det er ingen superjorder i vårt eget solsystem, men de ser ut til å være meget vanlige rundt andre stjerner. Det er ekstra spennende å finne slike planeter i den beboelige sonen rundt andre stjerner, fordi hvis planeten er av stein og har vann (som Jorda), kan det kanskje eksistere liv der.

[2] Antall bekreftede eksoplaneter er for tiden drøyt 600. I tillegg til eksoplaneter som er oppdaget med radialhastighetsteknikken, er mer enn 1200 eksoplanetkandidater funnet av NASAs romteleskop Kepler ved hjelp av en alternativ metode. Denne går ut på å lete etter ørsmå svekkelser i lysstyrken til stjerner, forårsaket av at en planet passerer foran den og midlertidig blokkerer for en del av stjernelyset. De fleste planetene som oppdages med denne 'passasje-metoden', ligger langt unna oss. Planetene oppdaget med HARPS befinner seg til sammenligning ganske nær oss. Det gjør dem mye bedre egnet til en hel rekke oppfølgingsstudier som kan lære oss mer om planetenes egenskaper.

[3] HARPS måler en stjernes radielle hastighet med ekstraordinær nøyaktighet. En omkretsende planet vil gjøre at moderstjernen vekselvis beveger seg ørlite grann mot og vekk fra en fjern observatør på Jorda. På grunn av Dopplereffekten medfører denne endringen i radiell hastighet en forskyvning i stjernens lysspektrum mot lengre bølgelengder når stjernen beveger seg vekk fra observatøren (kalt rødforskyvning) og mot kortere bølgelengder (blåforskyvning) når den beveger seg mot oss. Denne særdeles lille forskyvningen i stjernens spektrum kan måles med ekstremt nøyaktige spektrografer som HARPS, og således brukes til å indirekte bevise tilstedeværelsen av en planet.

[4] Dette svært omfattende observasjonsprogrammet ledes av Stéphane Udry (Genève-observatoriet i Sveits).

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

[6] Så langt har HARPS funnet to superjorder som kan ligge i den beboelige sonen rundt moderstjernen sin. Den første planeten, Gliese 581 d, ble oppdaget i 2007 rundt stjernen Gliese 581 (eso0722). HARPS ble nylig benyttet for å vise at den andre superjordkandidaten (Gliese 581 g) i den beboelige sonen rundt samme stjerne likevel ikke eksisterer.

[7] Basert på et stort antall målinger er oppdagelsessannsynligheten til HARPS bortimot 100 % for superjorder med ti jordmasser og omløpsperioder på opptil et år. Selv når en ser på planeter med bare tre ganger Jordas masse og omløpsperioder på et år, er sannsynligheten for å oppdage dem nesten 20 %.

[8] Spektrografen ESPRESSO, forkortelse for "Echelle SPectrograph for Rocky Exoplanet and Stable Spectroscopic Observations", skal installeres på ESOs Very Large Telescope. Den er foreløpig på designstadiet og forventes å være i drift i løpet av 2016. ESPRESSO vil kunne måle stjerners radielle hastigheter med en nøyaktighet på 0,35 km/t eller mindre. Til sammenligning påføres Sola en radiell hastighet på 0,32 km/t som følge av Jorda. ESPRESSO bør således være i stand til å oppdage planeter med omtrent samme masse som Jorda i den beboelige sonen til stjerner med liten masse.

Mer informasjon

Oppdagelsene og resultatene presenteres 12. september 2011 på konferansen Extreme Solar Systems som holdes i Grand Teton National Park i Wyoming i USA. 

Et sammendrag vil bli publisert i en kommende forskningsartikkel i journalen Astronomy & Astrophysics: "The HARPS search for southern extra-solar planets, XXXIV – Occurrence, mass distribution and orbital properties of super-Earths and Neptune-type planets".

Forskerteamet består av M. Mayor (Observatoire de Genève [OAUG], Sveits), M. Marmier (OAUG), C. Lovis (OAUG), S. Udry (OAUG), D. Ségransan (OAUG), F. Pepe (OAUG), W. Benz (Physikalisches Institut Universität Bern, Sveits), J. L. Bertaux (Service d’Aéronomie, Paris, Frankrike), F. Bouchy (Institut d’Astrophysique de Paris, Université Pierre & Marie Curie, Frankrike, og Observatoire de Haute-Provence/CNRS, Frankrike), X. Dumusque (OAUG), G. LoCurto (ESO, Tyskland), C. Mordasini (Max Planck Institute for Astronomy, Tyskland), D. Queloz (OAUG), N. C. Santos (Centro de Astrofísica da Universidade do Porto, Portugal, og Departamento de Física de Astronomia, Faculdade de Ciências da Universidade do Porto, Portugal), og D. Queloz (OAUG).

ESO, European Southern Observatory, er den fremste mellomstatlige astronomiorganisasjonen i Europa og verdens mest produktive astronomiske observatorium. Organisasjonen er finansiert av 15 land: Belgia, Brasil, Danmark, England, Finland, Frankrike, Italia, Nederland, Portugal, Spania, Sveits, Sverige, Tsjekkia, Tyskland og Østerrike. ESOs ambisiøse virksomhet fokuserer på design, bygging og drifting av effektive bakkebaserte observasjonsanlegg for å muliggjøre banebrytende vitenskapelige oppdagelser. ESO spiller 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 driver ESO Very Large Telescope, verdens mest avanserte astronomiske observatorium for synlig lys, og to såkalte kartleggingsteleskop. VISTA observerer i infrarødt og er verdens største kartleggingsteleskop, mens VLT Survey Telescope er det største teleskopet som er designet utelukkende for himmelkartlegginger i synlig lys. ESO er den europeiske partner i et revolusjonerende teleskop kalt ALMA, nåtidens største astronomiprosjekt. ESO planlegger for tiden et ekstremt stort optisk/nær-infrarødt teleskop som har fått betegnelsen E-ELT: European Extremely Large Telescope. Med en speildiameter på rundt 40 meter vil dette bli det største "øye" i verden som skuler opp på himmelen.

Linker

Kontakter

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

Andreas O. Jaunsen
Oslo, Norge
Mob.: +47 99 59 88 00
E-post: ajaunsen@gmail.com

Stéphane Udry
Observatoire de l’Université de Genève
Switzerland
Tlf.: +41 22 379 24 67
E-post: stephane.udry@unige.ch

Francesco Pepe
Observatoire de l’Université de Genève
Switzerland
Tlf.: +41 223 792 396
Mob.: +41 79 302 47 40
E-post: francesco.pepe@unige.ch

Lisa Kaltenegger
Research Group Leader, Max Planck Institute for Astronomy
Heidelberg, Germany
E-post: kaltenegger@mpia.de

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 eso1134 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.:eso1134no
Navn:Exoplanets, HD 85512, HD 85512 b
Type:• Milky Way : Star : Circumstellar Material : Planetary System
Facility:ESO 3.6-metre telescope
Science data:2011A&A...534A..58P

Bilder

Artists’s impression of one of more than 50 new exoplanets found by HARPS: the rocky super-Earth HD 85512 b
Artists’s impression of one of more than 50 new exoplanets found by HARPS: the rocky super-Earth HD 85512 b
kun på engelsk
Artists’s impression of one of more than 50 new exoplanets found by HARPS: the rocky super-Earth HD 85512 b
Artists’s impression of one of more than 50 new exoplanets found by HARPS: the rocky super-Earth HD 85512 b
kun på engelsk
Artists’s impression of one of more than 50 new exoplanets found by HARPS: the rocky super-Earth HD 85512 b
Artists’s impression of one of more than 50 new exoplanets found by HARPS: the rocky super-Earth HD 85512 b
kun på engelsk
Artists’s impression of one of more than 50 new exoplanets found by HARPS: the rocky super-Earth HD 85512 b
Artists’s impression of one of more than 50 new exoplanets found by HARPS: the rocky super-Earth HD 85512 b
kun på engelsk
Close-up view of the star HD 85512
Close-up view of the star HD 85512
kun på engelsk
The habitable zone around some stars with planets
The habitable zone around some stars with planets
kun på engelsk
Wide-field view of the sky around the star HD 85512
Wide-field view of the sky around the star HD 85512
kun på engelsk

Videoer

ESOcast 35: Fifty New Exoplanets
ESOcast 35: Fifty New Exoplanets
kun på engelsk
Animation of artist’s impression of the super-Earth planet HD 85512 b
Animation of artist’s impression of the super-Earth planet HD 85512 b
kun på engelsk
Animation of artist’s impression of the super-Earth planet HD 85512 b
Animation of artist’s impression of the super-Earth planet HD 85512 b
kun på engelsk
Zooming in on HD 85521 b
Zooming in on HD 85521 b
kun på engelsk
Video News Release 34: Fifty New Exoplanets (eso1134e)
Video News Release 34: Fifty New Exoplanets (eso1134e)
kun på engelsk

Se også