eso0939fi — Tutkimustiedote

32 uutta eksoplaneettaa löydetty

19. lokakuuta 2009

ESOn ja Porton yliopiston astrofysiikan keskuksen (CAUP) Portossa järjestämässä kansainvälisessä eksoplaneettakonferenssissa esiteltiin tänään kokonaista 32 uutta eksoplaneettaa. Löydöksen raportoi sama ryhmä, joka tunnetaan ESOn 3,6-metriseen teleskooppiin liitetyn suurtarkkuus¬säteisnopeusspektrografi HARPSin (High Accuracy Radial Velocity Planet Searcher) rakentajana. HARPS on nyt todistetusti maailman tarkin eksoplaneettojen paikallistaja. Tulos kasvattaa myös tunnettujen pienimassaisten planeettojen määrää vaikuttavalla 30 prosentilla. HARPS on kuluneen viiden vuoden aikana paikantanut yli 75 tällä hetkellä tunnetusta noin 400 eksoplaneetasta.

”HARPS on ainutlaatuisen tarkkuutensa ansiosta erityisen omiaan tuntemattomien maailmojen etsintään. Olemme nyt saaneet päätökseen viisivuotisen ohjelmamme, joka onnistui yli kaikkien odotusten”, kertoo julkistuksen tehnyt Stéphane Udry.

Tänään julkistettu löydös käsittää kokonaista 32 uutta aurinkokunnan ulkopuolista planeettaa. Kun mukaan luetaan myös nämä uusimmat löydökset, HARPSista saadut tiedot ovat mahdollistanut kaikkiaan yli 75 eksoplaneetan löytämisen 30 eri planeettakunnasta. Instrumentin ylivertainen tarkkuus on vauhdittanut pienten planeettojen etsintää ennenäkemättömällä tavalla. Nämä massaltaan joitakin kertoja Maata suuremmat planeetat tunnetaan supermaina ja Neptunuksen kaltaisina planeettoina. Kokoluokaltaan alle 20 Maan massaisia eksoplaneettoja on löydetty kaikkiaan 28, ja niistä 24 HARPSin avulla. Useimmat uusista pienimassaisista eksoplaneettaehdokkaista sijaitsevat aiemmin löydettyjen supermaiden tavoin monen planeetan järjestelmissä, joissa on korkeintaan viisi planeettaa.

ESO käynnisti vuonna 1999 tarjouskilpailun korkean erotuskyvyn suurtarkkuusspektrografin rakentamiseksi ESOn La Sillassa Chilessä sijaitsevaa 3,6-metristä teleskooppia varten. Rakentamista varten perustettua konsortiota johti Geneven observatoriossa työskentelevä Michel Mayor. Spektrografi asennettiin vuonna 2003, ja se pystyi pian mittamaan tähtien edestakaisia liikkeitä tähden säteisnopeudessa havaitsemiensa pienten muutosten perusteella. Nämä muutokset ovat suuruusluokaltaan vain 3,5 km/h eli kävelyvauhdin luokkaa. Tällainen erittäin suuri mittatarkkuus on eksoplaneettojen löytämisen kannalta ratkaisevaa. Säteisnopeusmenetelmä, joka havaitsee tähden säteisnopeudessa esiintyvät pienet muutokset sen huojuessa hieman (näkymättömän) ekisoplaneetan vetovoiman vaikutuksesta, on osoittautunut erittäin hedelmälliseksi eksoplaneettojen etsintämenetelmäksi.

HARPS-konsortio sai palkkiona instrumentin rakentamisesta oikeuden 100 havainnointiyöhön vuotta kohti kaikkiaan viiden vuoden aikana. Näin käynnistyi eräs tähän saakka kunnianhimoisimmista eksoplaneettaetsinnöistä, jossa tehtiin toistuvia säteisnopeusmittauksia sadoille tähdille, joiden ajateltiin voivan olla planeettakuntien ympäröimiä.

Ohjelma osoittautui pian erittäin menestyksekkääksi. Mayorin tutkmusryhmä on löytänyt HARPSin avulla mm. vuonna 2004 ensimmäisen µ Ara -tähteä kiertävän supermaan (ESO 22/04), vuonna 2006 kolme HD 69830 -tähteä kiertävää Neptunuksen massaista planeettaa (ESO 18/06), vuonna 2007 Gliese 581d:n, ensimmäisen pienen emotähden elinkelpoisella vyöhykkeellä sijaitsevan supermaan (ESO 22/07), ja vuonna 2009 Gliese 581e:n, joka on pienin tähän mennessä löydetty normaalia tähteä kiertävä eksoplaneetta. Lisäksi ryhmä on sittemmin löytänyt planeetan, joka on mahdollisesti laavan peittämä ja tiheydeltään lähellä Maan tiheyttä (ESO 33/09).

”Nämä havainnot antavat tähtitieteilijöille uutta tietoa planeettakuntien monimuotoisuudesta ja auttavat ymmärtämään niiden syntymistä”, kertoo ryhmän jäsen Nuno Santos.

HARPS-konsortio valitsi kohteensa erittäin huolellisesti. Useat osaohjelmat keskittyivät etsimään planeettoja auringonkaltaisten tähtien, pienimassaisten kääpiötähtien tai Aurinkoa vähämetallisempien tähtien ympäriltä. Pienimassaisten tähtien eli niin kutsuttujen M-kääpiöiden ympäriltä löydettyjen eksoplaneettojen lukumäärä on noussut dramaattisesti. Löydöksiin kuuluu kourallinen supermaita sekä muutama jättiläisplaneetta, jotka kyseenalaistavat planeettojen muodostumisesta esitetyt teoriat.

”M-kääpiöihin keskittymällä ja HARPSin tarkkuutta hyödyntämällä pystyimme etsimään eksoplaneettoja supermaiden massa- ja lämpötilaluokasta. Jotkin niistä ovat jopa emotähteään ympäröivän elinkelpoisen vyöhykkeen lähellä tai sisällä”, kertoo Xavier Bonfils, toinen löydöksestä raportoineista tutkijoista.

Ryhmä löysi kolme eksoplaneettaehdokasta vähämetallisten tähtien ympäriltä. Tällaisten tähtien ajatellaan olevan planeettojen muodostumisen kannalta epäedullisia, sillä planeettojen uskotaan syntyvän nuorta tähteä kiertävästä runsasmetallisesta kiekosta. Vähämetallisia tähtiä kiertämästä on kuitenkin löydetty useita kertoja Jupiterin massaisia planeettoja. Tämä pakottaa pohtimaan uudelleen planeettojen syntyä selittäviä malleja.

Havainnointiohjelman ensimmäinen vaihe on nyt saatu virallisesti päätökseen. Tutkimusryhmä jatkaa kuitenkin työtään kahdessa ESOn suurohjelmassa, joissa keskitytään etsimään supermaita auringon kaltaisten tähtien ja M-kääpiöiden ympäriltä. Edeltävän viiden vuoden mittauksiin perustuen ennustetaan jo joitakin uusia julkistuksia tulevien kuukausien aikana. HARPS-spektrografin avulla tullaan varmasti tekemään uusia eksoplaneettatutkimuksen läpimurtoja myös jatkossa. Spektrografi antaa erityisesti toiveita Maan kaltaisten planeettojen löytymisestä.

Lisätietoa

Löydös julkistettiin tänään ESOn ja CAUP:n Portugalin Portossa 19.–23.10.2009 järjestämässä konferenssissa nimeltä ”Towards Other Earths: perspectives and limitations in the ELT era”. Konferenssissa on esillä joukko uuden sukupolven instrumentteja ja teleskooppeja, joita tutkimusryhmät parhaillaan suunnittelevat ja rakentavat eri puolilla maailmaa Maan kaltaisten planeettojen löytämiseksi, huomattavimpana E-ELT-jättiläiskaukoputki (European Extremely Large Telescope). Michel Mayor esittelee uudet planeetat samanaikaisesti kansainvälisessä ”Heirs of Galileo: Frontiers of Astronomy” ‑symposiumissa Madridissa.

Tutkimushankkeesta on laadittu kahdeksan artikkelia Astronomy and Astrophysics -lehteen.

Tutkimusryhmään kuuluvat

  • Geneven observatorio: M. Mayor, S. Udry, D. Queloz, F. Pepe, C. Lovis, D. Ségransan, X. Bonfils
  • Grenoblen astrofysiikan laboratorio LAOG: X. Delfosse, T. Forveille, X. Bonfils, C. Perrier
  • Porton yliopiston astrofysiikan keskus CAUP: N.C. Santos
  • ESO: G. Lo Curto, D. Naef
  • Bernin yliopisto: W. Benz, C. Mordasini
  • Pariisin astrofysiikan instituutti IAP: F. Bouchy, G. Hébrard
  • Marseille'n astrofysiikan laboratorio LAM: C. Moutou
  • Ranskan ilmatieteen laitos (Service d’aéronomie, Paris): J.-L. Bertaux

ESO (European Southern Observatory, Euroopan eteläinen observatorio) on tähtitieteen keskeinen eurooppalainen hallitustenvälinen organisaatio. Se on tuottavuudella mitattuna maailman johtava tähtitieteellinen observatorio. Sen toimintaa tukee 14 maata: Alankomaat, Belgia, Espanja, Iso-Britannia, Italia, Itävalta, Portugali, Ranska, Ruotsi, Saksa, Suomi, Sveitsi, Tanska ja Tšekin tasavalta. ESO toteuttaa kunnianhimoista ohjelmaa, joka keskittyy tehokkaiden maassa sijaitsevien tutkimusvälineiden kehittämiseen, rakentamiseen ja toimintaan. Välineiden avulla tähtitieteilijät voivat tehdä tärkeitä tieteellisiä havaintoja. ESOlla on myös johtava asema tähtitieteen tutkimuksen ja kansainvälisen yhteistyön edistämisessä. ESOlla on Chilessä kolme huippuluokan observatoriota: La Silla, Paranal ja Chajnantor. ESOlla on Paranalissa VLT-teleskooppi (Very Large Telescope). Se on maailman kehittynein näkyvän valon aallonpituuksia havainnoiva tähtitieteellinen observatorio. ESO on maailman suurimman tähtitieteen alan projektin, täysin uudenlaisen ALMA-teleskoopin, eurooppalainen yhteistyökumppani. ESO suunnittelee 42-metristä E-ELT-teleskooppia (European Extremely Large optical/near-infrared Telescope, eurooppalainen erittäin suuri optinen/lähi-infrapuna-alueen teleskooppi), josta tulee maailman suurin tähtitaivasta tarkkaileva silmä.

Linkit

Yhteystiedot

Katri Koskela
Viestintharjoittelija Suomen Akatemian viestint
Vilhonvuorenkatu 6 PL 99 00501 Helsinki Sähköposti: etunimi.sukunimi@aka.fi

Stéphane Udry
Geneva University
Geneva, Switzerland
Puh.: +41 22 379 2467
Sähköposti: stephane.udry @unige.ch

Xavier Bonfils
Université Joseph Fourier - Grenoble 1 / CNRS
Grenoble, France
Puh.: +33 47 65 14 215
Sähköposti: xavier.bonfils@obs.ujf-grenoble.fr

Nuno Santos
Centro de Astrofisica da Universidade do Porto
Porto, Portugal
Puh.: +351 226 089 893
Sähköposti: Nuno.Santos@astro.up.pt

Tämä on ESO:n lehdistötiedotteen käännös eso0939.

Kuvat

The system Gliese 667 (Artist’s impression)
The system Gliese 667 (Artist’s impression)
Englanniksi

Videot

ESOcast 11: 32 New Exoplanets Found
ESOcast 11: 32 New Exoplanets Found
Englanniksi
The system Gliese 667 (Artist’s impression)
The system Gliese 667 (Artist’s impression)
Englanniksi
Video News Release 28: 32 New Exoplanets Found (eso0939c)
Video News Release 28: 32 New Exoplanets Found (eso0939c)
Englanniksi

Katso myös