Komunikat prasowy

Czy sfotografowano najlżejszą egzoplanetę?

3 czerwca 2013

Zespół astronomów korzystający z należącego do ESO Bardzo Dużego Teleskopu (VLT) sfotografował słaby obiekt poruszający się obok jasnej gwiazdy. Przy szacowanej masie od czterech do pięciu mas Jowisza może to być najmniej masywna planeta poza Układem Słonecznym zaobserwowana bezpośrednio. Odkrycie jest ważnym wkładem w nasze zrozumienie powstawania i ewolucji systemów planetarnych.

Mimo, że w sposób pośredni zostało wykrytych już prawie tysiąc planet – większość za pomocą metody prędkości radialnych lub tranzytów [1] – a wiele innych kandydatek oczekuje na potwierdzenie, to za ledwie kilkanaście egzoplanet jest bezpośrednio sfotografowanych. Dziewięć lat po tym jak Bardzo Duży Teleskop (VLT) uzyskał pierwszy obraz planety pozasłonecznej, planetarnego towarzysza brązowego karła 2M1207 (eso0428), ten sam zespół badaczy złapał w obiektywie kamery obiekt, który prawdopodobnie jest najmniej masywną sfotografowaną planetą [2][3].

„Uzyskiwanie bezpośrednich obrazów planet jest niesamowicie trudną techniką, która wymaga najbardziej zaawansowanych instrumentów, naziemnych albo pracujących w kosmosie” mówi Julien Rameau (Institut de Planetologie et d'Astrophysique de Grenoble, Francja), pierwszy autor publikacji, która informuje o odkryciu. „Niewiele planet zostało do tej pory zaobserwowanych bezpośrednio, co czyni każde z pojedynczych odkryć bardzo ważnym krokiem na drodze do zrozumienia olbrzymich planet i tego jak powstają.”

Według nowych obserwacji, prawdopodobna planeta widoczna jest jako słaba kropka blisko gwiazdy HD 95086. Późniejsze obserwacje pokazały, że wolno porusza się po niebie razem z gwiazdą. Sugeruje to, że obiekt, który został oznaczony HD 95086 b, znajduje się na orbicie wokół gwiazdy. Jego jasność wskazuje także, że przewidywana masa jest tylko cztery do pięciu razy większa niż masa Jowisza.

Zespół naukowców użył NACO, instrumentu optyki adaptywnej zamontowanego na 8,2-metrowym teleskopie głównym Bardzo Dużego Teleskopu (VLT). Instrument ten pozwala astronomom na usuwanie większości zaburzających efektów od atmosfery i uzyskiwanie bardzo ostrych obrazów. Obserwacje zostały wykonane w świetle podczerwonym, za pomocą techniki zwanej „differential imaging”, która poprawia kontrast pomiędzy planetą, a oślepiającą gwiazdą.

Nowo odkryta planeta okrąża młodą gwiazdę HD 95086 w odległości około 56 razy większej niż dystans Ziemia-Słońce, dwukrotnie dalej niż odległość Neptun-Słońce. Sama gwiazda jest nieco masywniejsza od Słońca i otoczona przez dysk. Własności te pozwalają astronomom na identyfikowanie jej jako idealnej kandydatki do posiadania młodych, masywnych planet. Cały system znajduje się 300 lat świetlnych od nas.

Młody wiek gwiazdy, zaledwie od 10 do 17 milionów lat, prowadzi astronomów do wniosku, że nowa planeta prawdopodobnie uformowała się z gazowo-pyłowego dysku otaczającego gwiazdę. „Jej obecne położenie rodzi pytania na temat procesów powstawania. Mogła uformować się poprzez łączenie się ze sobą skał, które utworzyły stałe jądro, a następnie powoli akumulować gaz z otoczenia, aby utworzyć dużą atmosferę. Mogła też rozpocząć swoje powstawanie z gazowego zagęszczenia, które rozrastało się poprzez niestabilności grawitacyjne w dysku.” wyjaśnia Anne-Marie Lagrange, także należąca do zespołu. „Oddziaływania pomiędzy planetą, a samym dyskiem, albo innymi planetami, mogły przemieścić planetę z miejsca, w którym się narodziła.”

Inny z członków zespołu, Gaël Chauvin, podsumowuje, „Jasność gwiazdy daje HD 95086 b szacowaną temperaturę powierzchniową około 700 stopni Celsjusza. Jest to wystarczająco chłodno, aby w atmosferze mogła występować para wodna i być może metan. Będzie to świetny obiekt do badań za pomocą instrumentu SPHERE, przygotowywanego dla VLT. Być może ujawni on także wewnętrzne planety tego systemu – jeśli istnieją.” [4]

Uwagi

[1] Astronomowie potwierdzili do tej pory istnienie prawie tysiąca planet na orbitach wokół gwiazd innych niż Słońce. Prawie wszystkie znaleziono korzystając z metod pośrednich, które wykrywają efekty, jakie planety wywierają na swoje gwiazdy – spadki jasności gdy planety przechodzą przed gwiazdami (metoda tranzytów), albo „kołysanie się” spowodowane przez grawitacyjne oddziaływanie planet poruszających się po orbitach (metoda prędkości radialnych). Do tej pory jedynie kilkanaście egzoplanet zostało zaobserwowanych bezpośrednio.

[2] Fomalhaut b może mieć mniejszą masę, ale jej jasność wydaje się zaburzona przez światło odbite od otaczającego pyłu, co powoduje, że precyzyjne ustalenie masy jest niepewne.

[3] Ten sam zespół obserwował także planetę pozasłonecznę wokół gwiazdy Beta Pictoris (eso1024), a także kilka innych.

[4] SPHERE jest instrumentem optyki adaptywnej drugiej generacji, który zostanie zainstalowany na VLT pod koniec 2013 r .

Więcej informacji

Wyniki badań opublikowano w artykule pt. “Discovery of a probable 4-5 Jupiter-mass exoplanet to HD95086 by direct-imaging”, który ukaże się w czasopiśmie Astrophysical Journal Letters.

Skład zespołu badawczego: J. Rameau (Institut de Planetologie et d'Astrophysique de Grenoble France [IPAG]), G. Chauvin (IPAG), A.-M. Lagrange (IPAG), A. Boccaletti (Observatoire de Paris, France; University Pierre et Marie Curie Paris 6 and University Denis Diderot Paris 7, Meudon, Francja), S. P. Quanz (Institute for Astronomy, ETH Zurich, Szwajcaria), M. Bonnefoy (Max Planck Instiute für Astronomy, Heidelberg, Niemcy [MPIA]), J. H. Girard (ESO, Santiago, Chile), P. Delorme (IPAG), S. Desidera (INAF–Osservatorio Astronomico di Padova, Włoch), H. Klahr (MPIA), C. Mordasini (MPIA), C. Dumas (ESO, Santiago, Chile), M. Bonavita (INAF–Osservatorio Astronomico di Padova, Włochy), Tiffany Meshkat (Leiden Observatory, Holandia), Vanessa Bailey (Univ. of Arizona, USA), and Matthew Kenworthy (Leiden Observatory, Holandia).

ESO jest wiodącą międzyrządową organizacją astronomiczną w Europie i najbardziej produktywnym obserwatorium astronomicznym na świecie. Jest wspierane przez 15 krajów: Austria, Belgia, Brazylia, Czechy, Dania, Finlandia, Francja, Hiszpania, Holandia, Niemcy, Portugalia, Szwajcaria, Szwecja, Wielka Brytania oraz Włochy. ESO prowadzi ambitne programy dotyczące projektowania, konstrukcji i użytkowania silnych naziemnych instrumentów obserwacyjnych, pozwalając astronomom na dokonywanie znaczących odkryć naukowych. ESO odgrywa wiodącą rolę w promowaniu i organizowaniu współpracy w badaniach astronomicznych. ESO zarządza trzema unikalnymi, światowej klasy obserwatoriami w Chile: La Silla, Paranal i Chajnantor. W Paranal ESO posiada Bardzo Duży Teleskop (Very Large Telescope), najbardziej zaawansowane na świecie astronomiczne obserwatorium w świetle widzialnym oraz dwa teleskopy do przeglądów. VISTA pracuje w podczerwieni i jest największym na świecie instrumentem do przeglądów nieba, natomiast VLT Survey Telescope to największy teleskop dedykowany przeglądom nieba wyłącznie w zakresie widzialnym. ESO jest europejskim partnerem dla rewolucyjnego teleskopu ALMA, największego istniejącego projektu astronomicznego. ESO planuje obecnie 39-metrowy Ogromnie Wielki Teleskop Europejski (European Extremely Large optical/near-infrared Telescope - E-ELT), który stanie się “największym okiem świata na niebo”.

Linki

• Publikacja naukowa
• Zdjęcia VLT
• Fotografie wykonane za pomocą NACO

Kontakt

Julien Rameau
Institut de Planetologie et d'Astrophysique de Grenoble
France
Tel.: +33 476 635 730
E-mail: julien.rameau@obs.ujf-grenoble.fr

Gaël Chauvin
Institut de Planetologie et d'Astrophysique de Grenoble
France
Tel.: +33 476 635 886
E-mail: gael.chauvin@obs.ujf-grenoble.fr

Anne-Marie Lagrange
Institut de Planetologie et d'Astrophysique de Grenoble
France Tel.: + 33 476 514 203
E-mail: anne-marie.lagrange@obs.ujf-grenoble.fr

Richard Hook
ESO, Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Tel.: +49 89 3200 6655
Tel. kom.: +49 151 1537 3591
E-mail: rhook@eso.org

Krzysztof Czart (Kontakt dla mediów Polska)
Sieć Popularyzacji Nauki ESO oraz Urania - Postępy Astronomii
Toruń, Polska
Tel.: +48 513 733 282
E-mail: eson-poland@eso.org

Śledź ESO w mediach społecznościowych