Pressmeddelande

Är detta den lättaste exoplaneten som fastnat på bild?

3 juni 2013

Med ESO:s jätteteleskop VLT har ett team av astronomer tagit en bild av en ljussvag himlakropp som rör sig nära en ljusstark stjärna. Dess massa uppskattas vara fyra till fem gånger Jupiters, vilket betyder att den kan vara den lättaste planeten hittills utanför vårt solsystem som kunnat avbildas direkt. Upptäckten är ett viktigt bidrag till vår förståelse av hur planetsystem bildas och utvecklas.

Nästan tusen exoplaneter har hittats med indirekta metoder och många fler kandidater väntar på att bekräftas. De flesta har upptäckts med radialhastighetsmetoden eller passagemetoden [1], och bara ett dussintal exoplaneter kunnat avbildas direkt. För nio år sedan tog ESO:s Very Large Telescope den första bilden av en exoplanet, följeslagaren till den bruna dvärgen 2M1207 (eso0428). Nu har samma team fotograferat något som troligen är den lättaste direkt avbildade exoplaneten hittills [2][3].

Julien Rameau, som forskar vid Institutet för planetologi och astrofysik i Grenoble, Frankrike, är förste författare av artikeln där upptäckten tillkännages.

– Direkt avbildning av planeter är en extremt utmanande metod som oavsett om den görs från marken eller från rymden kräver de mest avancerade instrumenten. Hittills har bara ett fåtal planeter kunnat avbildas direkt. Därför är varje ny upptäckt en viktig milstolpe på vägen att förstå jätteplaneter och hur de bildas.

I de nya observationerna framträder den troliga planeten som en svag men tydlig ljusprick intill stjärnan HD 95086. En bild som togs senare visar dessutom att ljuspricken rör sig långsamt tillsammans med stjärnan över himlen. Detta antyder att objektet, som fått beteckningen HD 95086 b, rör sig i omloppsbana omkring stjärnan. Dess ljusstyrka pekar på att dess massa är så låg som fyra till fem gånger Jupiters.

Teamet använde NACO, ett instrument som tillämpar tekniken adaptiv optik och som sitter på ett av de 8,2-meters teleskopen som utgör ESO:s Very Large Telescope (VLT). Med hjälp att detta instrument kunde astronomerna ta bort det mesta av suddigheten som jordens atmosfär orsakar och därmed få väldigt skarpa bilder. Observationerna gjordes i infrarött ljus med en teknik som kallas differentiell avbildning, vilken ökar kontrasten mellan planeten och den bländande ljusa stjärnan intill.

Den nyupptäckta planeten kretsar kring den unga stjärnan HD 95086 på ett avstånd på ungefär 56 gånger avståndet mellan jorden och solen, eller två gånger avståndet mellan Neptunus och solen. Stjärnan är lite tyngre än solen och omges av en så kallad debrisskiva. Dessa egenskaper gjorde att astronomerna kunde identifiera den som en perfekt kandidat för att ha unga, tunga planeter. Systemet ligger ungefär 300 ljusår från oss. 

Stjärnans unga ålder, bara mellan 10 och 17 miljoner år, leder astronomerna att tro att den nya planeten mest sannolikt bildades i skivan av gas, stoft och damm som omger stjärnan. Anne-Marie Lagrange, även hon medlem i teamet, förklarar.

– Planetens nuvarande läge väcker frågor om processen som lett till att den bildats. Den kan ha växt genom att samla ihop stenblock som nu bildar den fasta kärnan, för att sedan långsamt dra till sig gas från sin omgivning för att bilda dess tunga atmosfär. Eller så började den bildas ur en gasklump som uppstod tack vare gravitationella instabiliteter i skivan. Ömsesidig påverkan mellan planeten och själva skivan, eller med andra planeter, kan sedan ha flyttat planeten bort från sin födelseplats, säger hon.

Gaël Chauvin ingår också i forskarteamet.

– Planetens ljusstyrka betyder att yttemperaturen på HD 95086 b kan uppskattas till ungefär 700 grader Celsius. Det är tillräckligt svalt för att vattenånga och kanske metan kan finnas i dess atmosfär. Det kommer att vara ett fint objekt att studera med det kommande instrumentet SPHERE på VLT. Kanske kan det också avslöja ännu fler planeter i systemet, om de nu finns [4], avslutar han.

Noter

[1] Astronomer har redan bekräftat nästan tusen planeter som kretsar kring andra stjärnor än solen. Nästan alla har hittats med indirekta metoder där man detekterar hur planeterna påverkar ljuset från sin stjärna. Antingen mäter man hur stjärnans ljusstyrka minskar när planeten rör sig framför den (passagemetoden), eller hur stjärnan vickar fram och tillbaka tack vare planetens gravitationskraft när den rör sig runt stjärnan (radialhastighetsmetoden). Hittills har bara ett dussintal exoplaneter avbildats direkt.

[2] Planeten Fomalhaut b kan ha en lägre massa an denna planet. Men dess uppmätta ljusstyrka tycks vara påverkad av ljus som reflekterats från stoft som omger den, vilket gör uppskattningar av dess massa osäkra.

[3] Forskarteamet har även observerat en exoplanet omkring stjärnan Beta Pictoris (eso1024), och flera andra. 

[4] SPHERE, ett instrument som tillämpar adaptiv optik, ingår i den andra generationen av instrument för VLT och kommer att installeras på VLT sent under 2013.

Mer information

Upptäckten publiceras i en forskningsartikel med titel “Discovery of a probable 4-5 Jupiter-mass exoplanet to HD95086 by direct-imaging” i tidskriften Astrophysical Journal Letters. 

Teamet består av J. Rameau (Institut de Planetologie et d'Astrophysique de Grenoble, Frankrike [IPAG]), G. Chauvin (IPAG), A.-M. Lagrange (IPAG), A. Boccaletti (Observatoire de Paris, Frankrike; University Pierre et Marie Curie Paris 6 och University Denis Diderot Paris 7, Meudon, Frankrike), S. P. Quanz (Institutet för astronomi, ETH Zürich, Schweiz), M. Bonnefoy (Max Planck-Institutet för astronomi, Heidelberg, Tyskland [MPIA]), J. H. Girard (ESO, Santiago, Chile), P. Delorme (IPAG), S. Desidera (INAF - Osservatorio Astronomico di Padova, Italien), H. Klahr (MPIA), C. Mordasini (MPIA), C. Dumas (ESO, Santiago, Chile), M. Bonavita (INAF-Osservatorio Astronomico di Padova), Tiffany Meshkat (Leidenobservatoriet, Nederländerna), Vanessa Bailey (University of Arizona, USA) samt Matthew Kenworthy (Leidenobservatoriet, Nederländerna).

ESO, Europeiska sydobservatoriet, är Europas främsta samarbetsorgan för astronomisk forskning och världens mest produktiva astronomiska observatorium. Det stöds av 15 länder: Belgien, Brasilien, Danmark, Finland, Frankrike, Italien, Nederländerna, Portugal, Schweiz, Spanien, Storbritannien, Sverige, Tjeckien, Tyskland och Österrike. ESO:s ambitiösa verksamhet rör design, konstruktion och drift av avancerade markbaserade forskningsanläggningar som gör det möjligt för astronomer att göra banbrytande vetenskapliga upptäckter. ESO spelar dessutom en ledande roll i att främja och organisera samarbeten inom astronomisk forskning. ESO driver tre unika observationsplatser i Chile: La Silla, Paranal och Chajnantor. Vid Paranal finns Very Large Telescope, världens mest avancerade observatorium för synligt ljus, och två kartläggningsteleskop: VISTA, som observerar infrarött ljus och är världens största kartläggningsteleskop, samt VST, det största teleskopet som konstruerats för att kartlägga himlavalvet i synligt ljus. ESO bidrar dessutom till ALMA, ett revolutionerande astronomiskt teleskop och världens hittills största astronomiska projekt. ESO planerar för närvarande bygget av det europeiska extremt stora 39 metersteleskopet för synligt och infrarött ljus, E-ELT. Det kommer att bli ”världens största öga mot himlen”.

Länkar

• Forskningsartikeln
• Bilder på VLT
• Bilder tagna med NACO

Kontakter

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

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

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

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

Johan Warell (Presskontakt för Sverige)
ESO:s nätverk för vetenskaplig kommunikation
Skurup, Sverige
Tel: +46-706-494731
E-post: eson-sweden@eso.org

Connect with ESO on social media

Detta är den översatta versionen av ESO:s pressmeddelande eso1324 som har tagits fram inom ESON, ett nätverk av medarbetare i ESO:s medlemsländer. ESON-representanterna fungerar som lokala kontaktpersoner för media i samband med ESO:s pressmeddelanden och andra händelser. ESON:s kontaktperson i Sverige är Johan Warell.