Pressemeddelelse

Rigeste planetsystem fundet

Op til syv planeter kredser om en sollignende stjerne

24. august 2010

Ved at bruge ESO’s uovertrufne HARPS-instrument har astronomer opdaget et planetsystem med mindst fem planeter, der kredser om den sollignende stjerne HD10180. Forskerne har også set tegn på, at to andre planeter kan være til stede, hvoraf den ene vil være den letteste, der nogensinde er fundet. Dermed vil systemet minde om vores Solsystem med hensyn til antallet af planeter (syv i forhold til Solsystemets otte planeter). Derudover har holdet fundet ud af, at planeternes afstand til deres stjerne ser ud til at følge et regelmæssigt mønster, som også ses i vores Solsystem.

”Vi har fundet det, der højst sandsynligt er det mest planetrige system, som hidtil er opdaget,” siger Christophe Lovis, hovedforfatter på artiklen, der beskriver resultaterne. ”Denne bemærkelsesværdige opdagelse fremhæver også, at vi nu bevæger os ind i en ny æra i exoplanet-forskningen: studiet af komplekse planetsystemer og ikke kun af enkelte planeter. Undersøgelser af planeternes bevægelser i det nye system afslører komplekse tyngde-vekselvirkninger mellem planeterne og giver os indblik i den langsigtede udvikling af systemet.”

Holdet af astronomer har anvendt HARPS-spektrografen, der er monteret på ESO’s 3,6 meter teleskop på La Silla, Chile, til en seks år lang undersøgelse af den sollignende stjerne HD 10180. Den ligger 127 lysår væk i det sydlige stjernebillede Hydrus (Lille søslange). HARPS er et instrument med uovertruffen målestabilitet samt stor præcision, og det er verdens mest succesfulde exoplanet-jæger.

Takket være 190 individuelle HARPS-målinger har astronomerne registreret den meget lille rokkebevægelse af stjernen, der skabes af de komplekse tyngdepåvirkninger fra fem eller flere planeter. De fem stærkeste signaler svarer til planeter, der er omtrent lige så tunge som Neptun – mellem 13 og 25 gange tungere end Jorden [1]. De kredser om stjernen med omløbstider fra omkring 6 til 600 dage og er placeret mellem 0,06 og 1,4 gange afstanden mellem Jorden og Solen, fra deres stjerne.

”Vi har også gode grunde til at tro, at to andre planeter er til stede,” siger Lovis. En af dem vil være en Saturn-lignende planet (mindst 65 gange tungere end Jorden) med en omløbstid på 2200 dage. Den anden vil være den letteste exoplanet, der nogensinde er opdaget, med en masse på omkring 1,4 gange Jordens. Den er meget tæt på sin værtsstjerne, kun 2 procent af afstanden mellem Jorden og Solen. Et ”år” på denne planet vil kun vare 1,18 jorddage.

”Dette objekt forårsager en rokkebevægelse hos sin stjerne på kun omkring 3 km/t – langsommere end ganghastighed – og denne bevægelse er meget svær at måle,” siger holdmedlem Damien Ségransan. Hvis det bekræftes, vil dette objekt være endnu et eksempel på en varm klippeplanet, magen til Corot-7b (eso0933).

Det nyligt opdagede system af planeter omkring HD 10180 er enestående i flere henseender. Først og fremmest har det mindst fem Neptun-lignende planeter, der ligger inden for en afstand svarende til Mars’ bane. Dermed er systemet mere tætbefolket i de indre dele end Solsystemet og har mange flere tunge planeter der [2]. Desuden har systemet sandsynligvis ikke nogen Jupiter-lignende gaskæmpe. Derudover synes alle planeterne at have næsten cirkelrunde baner.

Indtil nu kender astronomerne femten systemer med mindst tre planeter. Den seneste rekordindehaver var 55 Cancri, som har fem planter, hvoraf to er kæmpeplaneter. ”Systemer med lette planeter som den omkring HD 10180 ser ud til at være ret almindelige, men deres dannelseshistorie er fortsat en gåde,” siger Lovis.

Ved at bruge den nye opdagelse samt data fra andre planetsystemer, har astronomerne fundet et sidestykke til Titius-Bode’s lov, der findes i vores Solsystem: planeternes afstand til deres stjerne synes at følge et regelmæssigt mønster [3]. ”Dette kan være et spor af den proces, der har dannet disse planetsystemer,” siger holdmedlem Michel Mayor.

Astronomerne er også kommet frem til et andet vigtigt resultat ved at studere disse systemer: Der er en sammenhæng mellem massen på et planetsystem og massen samt den kemiske sammensætning af værtstjernen. Alle meget tunge planetsystemer er fundet rundt omkring tunge og metalrige stjerner, mens de fire letteste systemer er fundet rundt omkring lette og metalfattige stjerner [4]. Disse egenskaber bekræfter de nuværende teoretiske modeller.

Opdagelsen er offentliggjort i dag ved det internationale kollokvium “Detection and dynamics of transiting exoplanets” på Observatoire de Haute-Provence, Frankrig.

Noter

[1] Når de bruger radialhastigheds-metoden, kan astronomerne kun bestemme, hvor tung en planet mindst er. Det er fordi massebestemmelsen også afhænger af banens hældning i forhold til synslinien, og den er som udgangspunkt ukendt. Statistisk set er denne minimumsmasse dog ofte tæt på planetens virkelige masse.

[2] I gennemsnit har planeterne i de indre dele af HD 10180-systemet en masse, der er 20 gange større end Jordens, mens de inderste planeter i vores eget Solsystem (Merkur, Venus, Jorden og Mars) har en gennemsnitlig masse, der er det halve af Jordens.

[3] Titius-Bode’s lov siger, at afstanden fra planeterne til Solen følger et simpelt mønster. For de ydre planeter forudsiges det, at hver planet er cirka dobbelt så langt væk fra Solen som den forrige. Hypotesen forudsagde korrekt Ceres’ og Uranus’ baner, men ikke Neptuns bane.

[4] I henhold til den definition, der bruges i astronomi, er ”metaller” alle andre grundstoffer end brint og helium. Sådanne metaller, bortset fra nogle ganske få mindre betydelige lette grundstoffer, er alle blevet skabt af de forskellige genrationer af stjerner. Klippeplaneter er lavet af ”metaller”.

Mere information

Denne forskning er præsenteret i en artikel, der er indsendt til Astronomy and 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” af C. Lovis et al.).

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

ESO, det Europæiske Syd Observatorium, er den mest fremtrædende internationale astronomi-organisation i Europa og verdens mest produktive astronomiske observatorium. ESO har i dag følgende 14 medlemslande: Belgien, Danmark, Finland, Frankrig, Holland, Italien, Portugal, Schweiz og Storbritannien, Spanien, Sverige, Tjekkiet, Tyskland og Østrig. Flere lande har udtrykt interesse i medlemskab. ESO's aktiviteter er fokuseret på design, konstruktion og drift af jordbaserede observationsfaciliteter for astronomi for at muliggøre vigtige videnskabelige opdagelser. ESO spiller også en ledende rolle for at fremme og organisere samarbejdet inden for astronomisk forskning. I Chile driver ESO tre unikke observatorier i verdensklasse: La Silla, Paranal og Chajnantor. På Paranal driver ESO Very Large Telescope (VLT), der er verdens mest avancerede astronomiske observatorium til observationer i synligt lys, og VISTA, som er verdens største kortlægningsteleskop. ESO er den europæiske partner i et revolutionerede astronomisk teleskop kaldet ALMA, det største igangværende astronomiske projekt. ESO planlægger i øjeblikket et 42 meter optisk/nær-infrarødt teleskop kaldet European Extremely Large Telescope (E-ELT), der vil blive "verdens største øje mod himlen". 

Links

• Videnskabelig artikel
• Mere info: Exoplanet Press Kit

Kontakter

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

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

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

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

Ole J. Knudsen (Pressekontakt Danmark)
ESOs formidlingsnetværk og Aarhus Space Centre, Aarhus Universitet
Aarhus, Danmark
Tel: +45 8715 5597
E-mail: eson-denmark@eso.org

Connect with ESO on social media

Dette er en oversættelse af ESO pressemeddelelse eso1035 lavet af ESON - et netværk af personer i ESOs medlemslande, der er kontaktpunkter for medierne i forbindelse med ESO nyheder, pressemeddelelser mm.