eso1245no — Pressemelding

Utstøtt planet oppdaget?

Forlatt klode kan hjelpe astronomer forklare hvordan planeter og stjerner dannes

14 November 2012

Ved hjelp av ESOs Very Large Telescope og Canada-France-Hawaii Telescope har et astronomteam identifisert en klode som mest sannsynlig er en planet som vandrer alene rundt i verdensrommet uten noen moderstjerne. Dette er den mest spennende og aller nærmeste frittflyvende planetkandidaten man så langt vet om. Fordi avstanden er forholdsvis liten – omtrent 100 lysår fra Sola – og kloden ikke har noen lyssterk stjerne like ved, har astronomene kunnet undersøke atmosfæren i detalj. Objektet gir dessuten forskerne en sniktitt på eksoplanetene som framtidige instrumenter tar sikte på å avbilde rundt fjerne stjerner.

Frittflyvende planeter er planetstore objekter som streifer gjennom rommet uten å være bundet til en stjerne. Mulige eksempler på slike objekter er funnet tidligere [1], men siden forskerne ikke visste deres alder, kunne de ikke avgjøre hvorvidt de var planeter eller brune dverger. Brune dverger er "mislykkede" stjerner, som ikke har tilstrekkelig masse til å sette i gang kjernereaksjonene som får vanlige stjerner til å skinne.

Et astronomteam har imidlertid nylig oppdaget et objekt med betegnelsen CFBDSIR2149 [2], som ser ut til å være del av en nærliggende strøm av unge stjerner kalt AB Doradus Moving Group. Forskerne fant objektet på bilder fra Canada France Hawaii Telescope og tok i bruk ESOs Very Large Telescope for å undersøke dets egenskaper [3].

AB Doradus Moving Group er den nærmeste slike stjernegruppe man kjenner til. Medlemsstjernene flyr gjennom rommet sammen og antas å ha blitt dannet samtidig. Hvis det nyoppdagede objektet tilhører denne vandrende gruppen – og følgelig er et ungt objekt – er det mulig å utlede mye mer om det, deriblant dets temperatur, masse og hva atmosfæren består av [4]. Det er dog en liten mulighet for at objektet ikke er tilknyttet stjernegruppen.

Koblingen mellom objektet og den vandrende stjernegruppen er nøkkelen til å beregne alderen på det nyoppdagede objektet [5]. Dette er det første isolerte objekt med masse på linje med planeter, som noensinne er identifisert i en vandrende stjernegruppe. Tilknytningen til denne gruppen gjør det nye objektet til den mest interessante frittflyvende planetkandidat så langt.

"Å lete etter planeter omkring stjerner er som å studere en ildflue som sitter en centimeter fra en fjern og kraftig lyskaster," sier hovedforfatteren av forskningsartikkelen, Philippe Delorme (Institut de planétologie et d’astrophysique de Grenoble, CNRS/Université Joseph Fourier, Frankrike). "Dette nære frittflyvende objektet gir oss mulighet til å undersøke ildfluen i detalj uten å bli fullstendig blendet av den sterke lyskasteren."

Frittflyvende objekter som CFBDSIR2149 antas å dannes enten som vanlige planeter, som senere kastes ut av solsystemet sitt, eller alene slik brune dverger og de minste stjerner gjør. Uansett opprinnelse er disse objektene spennende – enten de er planeter uten moderstjerner, eller de aller minste medlemmene i stjernefamilien, som når det gjelder masse strekker seg fra de tyngste kjempestjerner til de minste brune dverger.

"Denne type objekter er viktige, fordi de kan hjelpe oss å forstå mer om hvordan planeter kastes ut av planetsystemer, eller hvordan svært lette objekter skapes i stjernedannelsesprosessen," forteller Philippe Delorme. "Hvis dette lille objektet faktisk er en planet som har blitt kastet ut fra sitt opprinnelige hjem omkring en stjerne, kan man lett se for seg utallige forlatte verdener der ute, drivende rundt i verdensrommets mørke tomhet."

Objekter som dette kan være vanlige – kanskje like tallrike som vanlige stjerner [6]. Dersom CFBDSIR2149 ikke kan knyttes til AB Doradus Moving Group, er det vanskeligere å avklare dets egenskaper og natur. Kanskje vil det da klassifiseres som en liten brun dverg. Begge alternativene medfører viktige spørsmål om hvordan planeter og stjerner dannes og oppfører seg.

"Vi forventer at videre undersøkelser bekrefter at CFBDSIR2149 er en frittflyvende planet," avslutter Philippe Delorme. "Objektet vil kunne anvendes som målestokk for å forstå fysikken til eventuelle lignende eksoplaneter som oppdages med framtidige avbildningsteknikker, inkludert SPHERE-instrumentet som skal installert på Very Large Telescope."

Fotnoter

[1] En rekke planetkandidater av denne typen er funnet tidligere (jf. Science Magazine, Nature og Royal Astronomical Society). Objektene kom i søkelyset på 1990-tallet, da astronomene fant ut at massegrensen mellom en brun dverg og en tung planet var vanskelig å bestemme. Senere studier tyder på at det i galaksen vår kan være enorme mengder av disse små objektene, kanskje bortimot dobbelt så mange som antall hovedseriestjerner.

[2] Objektet ble identifisert i infrarødt lys i forbindelse med himmelkartleggingen Canada-France Brown Dwarfs Survey (CFBDS), et prosjekt der astronomene jakter på kalde brune dverger. Objektet går også under betegnelsen CFBDSIR J214947.2-040308.9.

[3] Forskerteamet observerte CFBDSIR2149 med både WIRCam-kameraet på Canada France Hawaii Telescope på Hawaii og SOFI-kameraet på ESOs New Technology Telescope i Chile. Bildene, som ble tatt på forskjellige tidspunkter, gjorde at teamet kunne måle objektets egenbevegelse (bevegelse vinkelrett på synslinjen) og sammenligne den med stjernene i AB Doradus Moving Group. Den detaljerte undersøkelsen av objektets atmosfære ble utført med X-shooter-spektrografen på ESOs Very Large Telescope ved Paranal-observatoriet.

[4] Dersom kloden tilhører stjernegruppen AB Doradus Moving Group, avgrenses planetens masse til omtrent 4–7 ganger Jupiters masse, mens dens effektive temperatur vil ligge rundt 430 grader Celsius. Planetens alder vil være den samme som stjernegruppen selv – mellom 50 og 120 millioner år.

[5] Astronomteamets statistiske analyse av objektets egenbevegelse – den årlige endringen i posisjon på himmelkulen – viser at det er 87 prosents sannsynlighet for at objektet tilhører AB Doradus Moving Group, og mer enn 95 prosents sannsynlighet for at objektet er ungt nok til å ha masse som en planet. Dette gjør det mye mer sannsynlig at objektet er en hjemløs planet og ikke en liten "mislykket" stjerne. Enda fjernere frittflyvende planetkandidater er tidligere funnet i meget unge stjernehoper, men disse har man ikke kunnet undersøke i detalj.

[6] Slike frittflyvende objekter kan også avsløre sin tilstedeværelse hvis de passerer foran en bakenforliggende stjerne. Lyset fra den fjerne stjernen avbøyes og forvrenges av det frittflyvende objektets gravitasjon, og det gir en plutselig og midlertidig økning i stjernens målte lysstyrke. Fenomenet kalles gravitasjonell mikrolinsing. Himmelkartlegginger av mikrolinsing i Melkeveien, slik som OGLE-prosjektet, kan ha oppdaget frittflyvende planeter med denne metoden (se f.eks. dette mikrolinseeksperimentet publisert i Nature i 2011).

Mer informasjon

Denne studien presenteres i en forskningsartikkel i journalen Astronomy & Astrophysics den 14. november 2012: "CFBDSIR2149-0403: a 4–7 Jupiter-mass free-floating planet in the young moving group AB Doradus?"

Forskerteamet består av Delorme (Institut de planétologie et d’astrophysique de Grenoble, CNRS/Université Joseph Fourier, Frankrike [IPAG]), J. Gagné (Université de Montréal, Canada), L. Malo (Université de Montréal, Canada), C. Reylé (Université de Franche Comté, Frankrike), E. Artigau (Université de Montréal, Canada), L. Albert (Université de Montréal, Canada), T. Forveille (Institut de planétologie et d’astrophysique de Grenoble, CNRS/Université Joseph Fourier, Frankrike [IPAG]), X. Delfosse (Institut de planétologie et d’astrophysique de Grenoble, CNRS/Université Joseph Fourier, Frankrike [IPAG]), F. Allard (Université Claude Bernard Lyon 1, Frankrike), og D. Homeier (Université Claude Bernard Lyon 1, Frankrike).

I 2012 feirer European Southern Observatory (ESO) 50-årsjubileum. ESO er den fremste mellomstatlige astronomiorganisasjonen i Europa og verdens mest produktive astronomiske observatorium. Organisasjonen er finansiert av 15 land: Belgia, Brasil, Danmark, Finland, Frankrike, Italia, Nederland, Portugal, Spania, Storbritannia, 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 39 meter vil dette bli det største "øye" i verden som skuler opp på himmelen.

Canada-France-Hawaii Telescope (CFHT) drives av Canadas National Research Council, Institut National des Sciences de l'Univers ved Centre National de la Recherche Scientifique i Frankrike, og University of Hawaii.

Linker

Kontakter

Jan-Erik Ovaldsen
Oslo, Norway
E-post: eson-norway@eso.org

Andreas O. Jaunsen
Oslo, Norge
E-post: eson-norway@eso.org

Philippe Delorme
IPAG-OSUG (Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble)
Grenoble, France
Tlf.: +33 4 76 51 49 42
E-post: philippe.delorme@obs.ujf-grenoble.fr

Jonathan Gagné
Université de Montréal
Montréal, Canada
Tlf.: +1 514 343 6111 #3219
E-post: jonathan.gagne@astro.umontreal.ca

Xavier Delfosse
IPAG-OSUG (Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble)
Grenoble, France
Tlf.: +33 4 76 63 55 10
E-post: xavier.delfosse@obs.ujf-grenoble.fr

Olivier Hernandez
Université de Montréal
Montréal, Canada
Tlf.: +1 514 343 6111 #4681
E-post: olivier@astro.umontreal.ca

Céline Reylé
Observatoire de Besançon
Besançon , France
Tlf.: +33 3 81 66 69 01
E-post: celine.reyle@obs-besancon.fr

Richard Hook
ESO, La Silla, Paranal, E-ELT & Survey Telescopes Press Officer
Garching bei München, Germany
Tlf.: +49 89 3200 6655
Mob.: +49 151 1537 3591
E-post: rhook@eso.org

Christian Veillet
Canada-France-Hawaii Telescope
Kamuela, Hawaii, USA
Tlf.: +1 808 938 3905
E-post: veillet@cfht.hawaii.edu

Dette er en oversettelse av ESOs pressemelding eso1245 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.:eso1245no
Navn:CFBDSIR J214947.2-040308.9
Type:• Milky Way : Planet
Facility:CFHT, Very Large Telescope
Science data:2012A&A...548A..26D

Bilder

Kunstnerisk framstilling av den frittflyvende planeten CFBDSIR J214947.2-040308.9
Kunstnerisk framstilling av den frittflyvende planeten CFBDSIR J214947.2-040308.9
Den frittflyvende planeten CFBDSIR J214947.2-040308.9
Den frittflyvende planeten CFBDSIR J214947.2-040308.9
Den frittflyvende planeten CFBDSIR J214947.2-040308.9 (posisjon angitt)
Den frittflyvende planeten CFBDSIR J214947.2-040308.9 (posisjon angitt)
Den frittflyvende planeten CFBDSIR J214947.2-040308.9
Den frittflyvende planeten CFBDSIR J214947.2-040308.9

Videoer

Den frittflyvende planeten CFBDSIR J214947.2-040308.9
Den frittflyvende planeten CFBDSIR J214947.2-040308.9

Se også