eso1134ru — Научный релиз

Выберите язык:

Пятьдесят новых экзопланет открыто с инструментом HARPS

Богатейший улов внесолнечных планет содержит 16 новых сверхземель

12 сентября 2011 г.

Астрономы, использующие искатель экзопланет HARPS, инструмент ESO, являющийся мировым лидером среди подобных приборов, сегодня объявили о богатом улове -- более 50 новых экзопланет. Среди них -- 16 «сверхземель», орбита одной из которых находится на краю «зоны обитания» своей звезды. Изучая свойства всех до сих пор обнаруженных с приемником HARPS планет, эта группа исследователей выяснила, что вокруг примерно 40% звезд, подобных Солнцу, вращается как минимум одна планета с массой менее массы Сатурна.

Спектрограф HARPS, установленный на 3.6-м телескопе в обсерватории ESO на горе Ла Силья в Чили -- наиболее продуктивный в мире искатель планет [1]. Группа исследователей, работающая с HARPS под руководством Мишеля Майора (Женевский Университет, Швейцария), сегодня объявила об открытии более 50 новых экзопланет вокруг близких к нам звезд, в том числе шестнадцати «сверхземель» [2]. Это самое большое число планет, об открытии которых когда-либо было объявлено одновременно [3]. Находки представлены на конференции по внешним планетным системам (Extreme Solar Systems) в Вайоминге, США, где собралось 350 экспертов по экзопланетам.

“Урожай открытий с приемником HARPS превзошел все ожидания. Он содержит исключительно большое число «сверхземель» и планет типа Нептуна, вращающихся вокруг звезд, очень похожих на наше Солнце. Что еще лучше, новые результаты свидетельствуют, что темп этих открытий ускоряется”, - говорит Майор.

За восемь лет, прошедшие с того момента, как спектрограф HARPS начал исследовать лучевые скорости солнцеподобных звезд, с ним было обнаружено более 150 новых планет. Примерно две трети всех известных экзопланет с массами менее массы Нептуна [4] было открыто при помощи HARPS. Эти исключительные результаты – плод нескольких сотен наблюдательных ночей с HARPS [5].

Анализ наблюдений 376 солнцеподобных звезд, выполненных с HARPS, также значительно улучшил оценку вероятности того, что вокруг звезды, похожей на Солнце, вращаются планеты малой массы (а не газовые гиганты). Оказывается, что около 40% таких звезд имеют по крайней мере одну планету с массой, меньшей массы Сатурна. Большинство экзопланет с массой, как у Нептуна или меньше, находятся в системах с количеством планет более одной.

Происходящее сейчас усовершенствование аппаратной и программной систем HARPS переводит приемник на новый уровень стабильности и чувствительности, необходимый, чтобы вести поиск каменистых планет, на которых может существовать жизнь. Для нового поискового исследования было отобрано десять близких к нам солнцеподобных звезд. Они уже наблюдались с HARPS ранее, в результате чего известно, что с этими звездами возможны исключительно точные измерения лучевых скоростей. После двух лет работы группа исследователей обнаружила пять новых планет с массами менее пяти масс Земли.

“Эти планеты войдут в список наиболее перспективных объектов, на которых будущие космические телескопы станут искать признаки существования жизни в виде химических особенностей планетных атмосфер, таких как присутствие кислорода”, – объясняет Франческо Пепе (Женевская обсерватория, Швейцария), основной автор одной из последних статей.

Масса одной из недавно обнаруженных планет, HD 85512 b, оценивается всего в 3.6 масс Земли [6]. Эта планета расположена на краю зоны обитания — узкой области вокруг звезды, внутри которой в случае благоприятных условий возможно присутствие воды в жидком состоянии [7].

“У этой планеты самая малая масса из всех, для которых методом лучевых скоростей подтверждена потенциальная возможность находиться в зоне обитания своих звезд, и это вторая планета малой массы, обнаруженная при помощи HARPS внутри зоны обитания”, – добавляет Лиза Кальтенеггер (Институт Астрономии им.Макса Планка, Гейдельберг, Германия, и Гарвардский Смитсонианский Центр Астрофизики, Бостон, США), специалист по проблеме возможности существования жизни на экзопланетах.

Возрастающая точность нового обзора HARPS сейчас позволяет детектировать планеты с массой менее двух масс Земли. Чувствительность HARPS сейчас такова, что он может регистрировать амплитуды колебаний лучевых скоростей, существенно меньшие, чем 4 км/час [8] — меньше скорости пешехода.

"HD 85512 b зарегистрирована далеко от предела чувствительности HARPS; это открытие демонстрирует возможность обнаруживать другие «сверхземли» в зонах обитания вокруг солнцеподобных звезд", – добавляет Майор.

Эти результаты убеждают астрономов в том, что близко открытие других небольших каменистых пригодных для жизни планет вокруг звезд, подобных нашему Солнцу. Эти поиски планируется продолжать с новыми инструментами; в их числе второй экземпляр HARPS, который будет установлен на Национальном Телескопе «Галилео» на Канарах с целью проведения обзора звезд северного полушария, а также новый, более мощный искатель планет ESPRESSO, который предполагается установить на Очень Большом Телескопе ESO (VLT) в 2016 г.[9]. Если заглянуть еще дальше в будущее, метод лучевых скоростей перейдет на еще более высокий уровень с введением в строй инструмента CODEX на Европейском Сверхкрупном Телескопе (European Extremely Large Телескоп, E-ELT).

"В ближайшие 10-20 лет мы должны получить первый список потенциально обитаемых планет в окрестности Солнца. Составление такого списка необходимо прежде, чем можно будет приступить к экспериментальным поискам возможных спектроскопических признаков присутствия жизни в атмосферах экзопланет", – заключает Мишель Майор, который открыл первую экзопланету вокруг нормальной звезды в 1995 г.

Примечания

[1] HARPS измеряет лучевые скорости звезд с очень высокой точностью. Планета, вращающаяся по орбите вокруг звезды, заставляет эту звезду регулярно смещаться туда и обратно по лучу зрения относительно земного наблюдателя. Из-за эффекта Допплера эти изменения лучевой скорости приводят к смещениям спектра звезды в сторону более длинных волн при движении от наблюдателя (красное смещение) и в сторону более коротких волн при движении к нему (голубое смещение). Эти малые смещения звездного спектра могут быть измерены прецизионным спектрографом, таким, как HARPS, на основании чего и делается вывод о присутствии планеты в окрестностях звезды.

[2] Планеты с массой между одной и десятью массами Земли называются «сверхземлями». В нашей Солнечной системе таких планет нет, но они часто встречаются в системах других звезд. Открытие такой планеты в зоне обитания вокруг ее звезды является волнующим событием, так как — если планета состоит из скальных пород и на ней есть вода, как на Земле — она потенциально может быть носителем жизни.

[3] Количество известных сегодня экзопланет близко к 600. Кроме этих планет, открытых методом лучевых скоростей, более 1200 кандидатов в экзопланеты найдено космическим аппаратом НАСА «Кеплер» с использованием альтернативного метода поиска малых скачков блеска звезд, которые вызываются прохождением планет между звездой и наблюдателем. Большинство планет, обнаруженных методом прохождений, находится на очень больших расстояниях от Земли, в отличие от планет, регистрируемых приемником HARPS, которые вращаются вокруг звезд, близких к Солнцу. Поэтому планеты последнего типа являются лучшими целями для многочисленных последующих наблюдений с использованием других астрофизических методов.

[4] Масса Нептуна примерно в семнадцать раз больше массы Земли.

[5] Эта обширная наблюдательная программа выполняется Стефаном Удри (Женевская обсерватория, Швейцария).

[6] Метод лучевых скоростей позволяет оценить лишь минимальную массу планеты, так как оценка массы зависит также от неизвестного угла наклона плоскости орбиты планеты к лучу зрения. Однако, с точки зрения статистики эта минимальная масса часто близка к реальной массе планеты.

[7] На сегодняшний день HARPS нашел две «сверхземли», которые могут лежать внутри зоны обитания. Первая, Gliese 581 d, была обнаружена в 2007 г. (eso0722). Недавно с помощью HARPS было также показано, что второй кандидат в «сверхземли» в зоне обитания вокруг звезды Gliese 581 (Gliese 581 g) не существует.

[8] При большом количестве измерений вероятность обнаружения приемником HARPS «сверхземли» с массой в десять земных масс и периодом обращения до одного года близка к 100% . Даже для планеты с массой в три земных массы и периоде обращения один год вероятность обнаружения остается близкой к 20%.

[9] ESPRESSO (Echelle SPectrograph for Rocky Exoplanets and Stable Spectroscopic Observations) должен быть установлен на Очень Большом Телескопе (VLT) ESO. Сейчас прибор находится на стадии предварительного проектирования; его ввод в эксплуатацию предполагается в 2016 г. ESPRESSO будет иметь точность регистрации лучевой скорости в 0.35 км/ч или еще меньше. Для сравнения, Земля обуславливает лучевую скорость Солнца 0.32 км/ч. Таким образом, это разрешение позволит ESPRESSO обнаруживать планеты земной массы в зоне обитания маломассивных звезд.

Узнать больше

Данные результаты будут представлены 12 сентября 2011 на конференции по внешним планетным системам (Extreme Solar Systems) в Национальном Парке Гранд Тетон (Grand Teton National Park), Вайоминг, США.

Краткое изложение представлено в статье “Поиск внесолнечных планет в южном полушарии с инструментом HARPS. XXXIV. Частота встречаемости, распределение масс и орбитальные параметры «сверхземель» и планет типа Нептуна”, которая готовится к печати в журнале Astronomy & Astrophysics. 

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

ESO, Европейская Южная Обсерватория – ведущая межгосударственная астрономическая организация Европы и наиболее продуктивная астрономическая обсерватория в мире. Ее деятельность поддерживается усилиями ученых 15 стран: Австрии, Бельгии, Бразилии, Чешской республики, Дании, Франции, Финляндии, Германии, Италии, Нидерландов, Португалии, Испании, Швеции, Швейцарии и Соединенного Королевства. ESO проводит в жизнь масштабную программу проектирования, строительства и эксплуатации мощных наземных инструментов, позволяющих астрономам выполнять важнейшие научные исследования. ESO также играет ведущую роль в инициировании и организации международного сотрудничества в астрономических исследованиях. ESO ведет работу в трех уникальных наблюдательных пунктах в Чили: Ла Силья, Параналь и Чахнантор. На горе Параналь, в самой совершенной в мире астрономической обсерватории для наблюдений в видимом свете, установлен Очень Большой Телескоп ESO (The Very Large Telescope, VLT), и два обзорных телескопа. Телескоп VISTA работает в инфракрасной области и является крупнейшим в мире телескопом для выполнения обзоров неба; обзорный телескоп VLT (VLT Survey Telescope) -- крупнейший инструмент, предназначенный для обзоров неба в видимой области спектра. ESO – европейский партнер в революционном проекте телескопа ALMA, величайшего из существующих астрономических инструментов. Сейчас ESO планирует строительство 40-метрового Европейского Сверхкрупного Телескопа для оптического и ближнего ИК диапазона (European Extremely Large optical/near-infrared Telescope, E-ELT), который станет “самым большим в мире глазом, глядящим в небо”.

Ссылки

Контакты

Kirill Maslennikov
Pulkovo Observatory
St.-Petersburg, Russia
Сотовый: +7-911-212-2130
Email: km@gao.spb.ru

Stéphane Udry
Observatoire de l’Université de Genève
Switzerland
Телефон: +41 22 379 24 67
Email: stephane.udry@unige.ch

Francesco Pepe
Observatoire de l’Université de Genève
Switzerland
Телефон: +41 223 792 396
Сотовый: +41 79 302 47 40
Email: francesco.pepe@unige.ch

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

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

Перевод пресс-релиза ESO eso1134.
Bookmark and Share

О релизе

Релиз №:eso1134ru
Название:Exoplanets, HD 85512, HD 85512 b
Тип:• Milky Way : Star : Circumstellar Material : Planetary System
Facility:ESO 3.6-metre telescope
Science data:2011A&A...534A..58P

Изображения

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
только на английском
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
только на английском
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
только на английском
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
только на английском
Close-up view of the star HD 85512
Close-up view of the star HD 85512
только на английском
The habitable zone around some stars with planets
The habitable zone around some stars with planets
только на английском
Wide-field view of the sky around the star HD 85512
Wide-field view of the sky around the star HD 85512
только на английском

Видео

ESOcast 35: Fifty New Exoplanets
ESOcast 35: Fifty New Exoplanets
только на английском
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
только на английском
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
только на английском
Zooming in on HD 85521 b
Zooming in on HD 85521 b
только на английском
Video News Release 34: Fifty New Exoplanets (eso1134e)
Video News Release 34: Fifty New Exoplanets (eso1134e)
только на английском

Также смотрите наши