Pressmeddelande

Planet upptäckt i den närmaste stjärnans beboeliga zon

Pale Red Dot-kampanjen avslöjar en jordstor värld i bana omkring Proxima Centauri

24 augusti 2016

Astronomer har med hjälp av bland annat ESO:s teleskop funnit klara bevis för en planet som kretsar kring den närmaste stjärnan till jorden, Proxima Centauri. Den länge eftersökta planeten, som fått beteckningen Proxima b, gör ett varv runt sin svala, röda värdstjärna var 11:e dag. Dess temperatur är lagom för att flytande vatten ska kunna finnas på dess yta. Denna steniga värld med något högre massa än jorden är den närmast belägna exoplaneten. Den kan också vara den närmaste platsen utanför solsystemet som har möjligheten att uppehålla liv. En artikel som beskriver denna vetenskapliga milstolpe publiceras i tidsskriften Nature den 25 augusti 2016.

Drygt fyra ljusår från vårt solsystem ligger en röd dvärgstjärna som fått namnet Proxima Centauri, just därför att den är den närmaste stjärnan till jorden efter solen. Denna svala stjärna, som ligger i stjärnbilden Kentauren, är för ljussvag för att kunna ses med blotta ögat. I rymden ligger den nära det mycket ljusstarkare stjärnparet känt som Alfa Centauri AB.

Under första halvåret 2016 studerades Proxima Centauri regelbundet med spektrografen HARPS på ESO:s 3,6-metersteleskop vid La Silla i Chile samtidigt som den bevakades av andra teleskop runt om i världen [1]. Detta var Pale Red Dot-kampanjen, inom vilken ett forskarlag lett av Guillem Anglada-Escudé vid Queen Mary University, London, sökte efter tecken på hur planetens gravitationella dragningskraft får stjärnan att vackla fram och tillbaka [2].

Med tanke på det stora allmänintresset delade forskarna med sig av kampanjens framsteg i realtid mellan januari och april 2016, både på Pale Red Dot-sajten och via sociala medier. Deras rapporter kompletterades med många populärvetenskapliga artiklar av specialister från hela världen.

Guillem Anglada-Escudé berättar om bakgrunden till denna unika planetjakt.

– De första svaga tecknen på en möjlig planet upptäcktes så tidigt som 2013, men detektionen var inte övertygande. Sedan dess har vi arbetat hårt med att få igång fortsatta mätningar med hjälp av ESO och andra. Den aktuella Pale Red Dot-kampanjen har vi planerat i ungefär två års tid, säger han.[1]

När mätningarna från Pale Red Dot kombinerades med tidigare observationer som genomfördes både vid ESO:s observatorier och på annat håll visade de tydliga tecken på ett verkligen spännande resultat. Ibland närmar sig Proxima Centauri oss med en hastighet på omkring 5 kilometer i timmen – en vanlig gånghastighet för en människa – och ibland avlägsnar den sig med samma hastighet. Detta regelbundna mönster av växlande radialhastigheter upprepar sig med en period på 11,2 dagar. Tack vare en noggrann analys kunde forskarna visa att dessa pyttesmå Dopplerförskjutningar tydde på att här finns en planet. Den har en massa på minst 1,3 gånger jordens och kretsar cirka 7 miljoner kilometer från Proxima Centauri, vilket är bara 5 procent av avståndet mellan jorden och solen [3].

Guillem Anglada-Escudé berättar om de senaste månadernas spänning.

– Varje dag under Pale Red Dot-kampanjens 60 nätter kollade jag att signalen stämde. De första 10 var lovande, de första 20 stämde väl överens med vad vi väntat oss. Vid 30 dagar var resultatet så gott som definitivt, så vi började skriva ett utkast på artikeln!

Röda dvärgar som Proxima Centauri är aktiva och föränderliga stjärnor som kan variera på sätt som skulle kunna härma tecken på en planet. För att utesluta detta bevakade forskarlaget noggrant stjärnans ljusstyrka under kampanjen med hjälp av San Pedro de Atacama Celestial Explorations Observatory i Chile samt Las Cumbres-observatoriets teleskopnätverk. Radialhastighetsmätningar från när stjärnan genomgick utbrott uteslöts sedan från den slutgiltiga analysen.

Proxima b kretsar mycket närmare dess stjärna än Merkurius bana runt solen i vårt solsystem, men stjärnan är också långt ljussvagare än solen. En följd av detta är att Proxima b ligger mitt i den beboeliga zonen som omger stjärnan. Temperaturen på dess yta uppskattas kunna tillåta förekomsten av flytande vatten. Trots Proxima b:s tempererade bana kan förhållandena på dess yta påverkas starkt av utbrott i ultraviolett ljus och röntgenstrålning från stjärnan. Utbrotten väntas vara mycket mer intensiva än de som solen skickar mot jorden [4].

I två andra artiklar tar forskarna upp frågan om beboeligheten hos Proxima b och dess möjliga klimat. De kommer fram till att flytande vatten kan finnas på planetens yta bara i dess soligaste trakter, antingen på det halvklotet som alltid riktas mot stjärnan (synkron rotation) eller i ett tropiskt bälte (3:2-resonansrotation). Klimatet på Proxima b är helt olikt jordens, på grund av den starka strålningen från värdstjärnan och hur planeten har bildats, och det är inte troligt att Proxima b har årstider.

Upptäckten blir början på omfattande nya observationer både med dagens instrument [5] och med nästa generationen av jätteteleskop så som E-ELT (European Extremely Large Telescope). Proxima b blir ett viktigt mål i jakten på bevis för liv på annat håll i universum. Alfa Centauri-systemet är dessutom målet för mänsklighetens första planerade försök att resa till ett annat stjärnsystem, projektet StarShot.

– Många exoplaneter har upptäckts och fler kommer att upptäckas. Men att leta efter den som är den närmaste möjliga motsvarighet till jorden och lyckas har varit ett minne för livet för oss alla. Bakom den här upptäckten ligger de berättelser och ansträngningar som många människor gjort och som nu kommit samman. Resultatet är också en hyllning till dem alla. Sökandet för liv på Proxima b ligger näst på tur, avslutar Guillem Anglada-Escudé.

Noter

[1] Utöver de nya mätningarna från Pale Red Dot-kampanjen innefattar forskningsartikeln bidrag från forskare som har observerat Proxima Centauri under många år. Dessa inkluderar medlemmar i det ursprungliga UVES/ESO M-dvärgprogrammet (Martin Kürster och Michael Endl) och pionjärer i sökandet av exoplaneter såsom R. Paul Butler. Det ingår även offentliga mätningar utförda av HARPS/Geneva-teamet under många år.

[2] Namnet Pale Red Dot spelar på Carl Sagans välkända referens till jorden som en blek blå prick. Eftersom Proxima Centauri är en röd dvärgstjärna badar den närliggande planeten i en blek röd glöd.

[3] Upptäckten som idag rapporteras har varit tekniskt möjlig under de senaste 10 åren. Svagare signaler av samma slag har tidigare kunnat upptäckas. Men stjärnor är inte släta bollar av gas och Proxima Centauri är en aktiv stjärna. Den tydliga upptäckten av Proxima b har endast blivit möjligt tack vare att forskare nu nått en detaljerad förståelse av hur stjärnan förändras på tidsskalor från minuter till decennier, och övervakat dess ljusstyrka med fotometriska teleskop.

[4] Utsträckningen i vilken en planet av det här slaget kan härbärgera vatten och jordlikt liv är ett ämne för intensiv men mestadels teoretisk debatt. Det är främst planetens närhet till stjärnan som väcker allvarliga frågor om huruvida liv kan vara möjlig på planeten. Till exempel låser troligen gravitationskrafter planeten så att en sida får ständigt dagsljus och den andra konstant natt. Planetens atmosfär kan också hålla på att långsamt avdunsta och dess kemi kan vara mycket mer komplex på grund av starkare ultraviolett och röntgenstrålning, framförallt under de första miljarder åren av stjärnans liv. Men inga av argumenten har kunnat bevisats vara entydiga och det är osannolikt att man kan lösa det utan bevis från direkta observationer och karaktärisering av planetens atmosfär. En liknande situation råder för planeterna som nyligen upptäcktes runt stjärnan TRAPPIST-1.

[5] Några metoder för att studera planetens atmosfär kräver att den passerar framför stjärnan och således låter stjärnljuset passera genom dess atmosfär på väg till jorden. Just nu finns det inga bevis på att Proxima b passerar framför värdstjärnan. Sannolikheten tycks vara liten, men just nu genomförs fortsatta observationer för att kontrollera om detta skulle kunna vara möjligt.

Mer information

Resultaten presenteras i en forskningsartikel med titeln “A terrestrial planet candidate in a temperate orbit around Proxima Centauri” av G. Anglada-Escudé m. fl., och publiceras i tidsskriften Nature 25 augusti 2016.

Forskarteamet består av Guillem Anglada-Escudé (Queen Mary University of London, London, Storbrittanien), Pedro J. Amado (Instituto de Astrofísica de Andalucía - CSIC, Granada, Spanien), John Barnes (Open University, Milton Keynes, Storbritannien), Zaira M. Berdiñas (Instituto de Astrofísica de Andalucia - CSIC, Granada, Spanien), R. Paul Butler (Carnegie Institution of Washington, Department of Terrestrial Magnetism, Washington, USA), Gavin A. L. Coleman (Queen Mary University of London, London, Storbritannien), Ignacio de la Cueva (Astroimagen, Ibiza, Spanien), Stefan Dreizler (Institut für Astrophysik, Georg-August-Universität Göttingen, Göttingen, Tyskland), Michael Endl (The University of Texas at Austin and McDonald Observatory, Austin, Texas, USA), Benjamin Giesers (Institut für Astrophysik, Georg-August-Universität Göttingen, Göttingen, Tyskland), Sandra V. Jeffers (Institut für Astrophysik, Georg-August-Universität Göttingen, Göttingen, Tyskland), James S. Jenkins (Universidad de Chile, Santiago, Chile), Hugh R. A. Jones (University of Hertfordshire, Hatfield, Storbritannien), Marcin Kiraga (Warsaw University Observatory, Warsaw, Polen), Martin Kürster (Max-Planck-Institut für Astronomie, Heidelberg, Tyskland), María J. López-González (Instituto de Astrofísica de Andalucía - CSIC, Granada, Spanien), Christopher J. Marvin (Institut für Astrophysik, Georg-August-Universität Göttingen, Göttingen, Tyskland), Nicolás Morales (Instituto de Astrofísica de Andalucía - CSIC, Granada, Spanien), Julien Morin (Laboratoire Univers et Particules de Montpellier, Université de Montpellier & CNRS, Montpellier, Frankrike), Richard P. Nelson (Queen Mary University of London, London, Storbritannien), José L. Ortiz (Instituto de Astrofísica de Andalucía - CSIC, Granada, Spanien), Aviv Ofir (Weizmann Institute of Science, Rehovot, Israel), Sijme-Jan Paardekooper (Queen Mary University of London, London, Storbritannien), Ansgar Reiners (Institut für Astrophysik, Georg-August-Universität Göttingen, Göttingen, Tyskland), Eloy Rodriguez (Instituto de Astrofísica de Andalucía - CSIC, Granada, Spanien), Cristina Rodriguez-Lopez (Instituto de Astrofísica de Andalucía - CSIC, Granada, Spanien), Luis F. Sarmiento (Institut für Astrophysik, Georg-August-Universität Göttingen, Göttingen, Tyskland), John P. Strachan (Queen Mary University of London, London, Storbritannien), Yiannis Tsapras (Astronomisches Rechen-Institut, Heidelberg, Tyskland), Mikko Tuomi (University of Hertfordshire, Hatfield, Storbritannien) och Mathias Zechmeister (Institut für Astrophysik, Georg-August-Universität Göttingen, Göttingen, Tyskland).

ESO, Europeiska sydobservatoriet, är Europas främsta samarbetsorgan för astronomisk forskning och världens mest produktiva astronomiska observatorium. Det stöds av 16 länder: Belgien, Brasilien, Danmark, Finland, Frankrike, Italien, Nederländerna, Polen, 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 arbetar i infrarött ljus och är världens största kartläggningsteleskop och VST (VLT Survey Telescope) är det största teleskopet som konstruerats enbart för att kartlägga himlavalvet i synligt ljus. ESO är en huvudpartner i ALMA, världens hittills största astronomiska projekt. Och på Cerro Armazones, nära Paranal, bygger ESO det europeiska extremt stora 39-metersteleskopet för synligt och infrarött ljus, E-ELT. Det kommer att bli ”världens största öga mot himlen”.

Länkar

• Forskningsartikeln i Nature
• Två nya artiklar om beboeligheten hos Proxima b
• Pale Red Dot-bloggen
• Bilder på VLT
• Bilder på HARPS och ESO:s 3.6-meterteleskop
• Bilder på LCOGT-teleskopen
• Ytterligare bilder och videor från PHL @ UPR Arecibo
• Proxima Centauri b: Jordens granne – Tecknat på youtube

Kontakter

Guillem Anglada-Escudé (Lead Scientist)
Queen Mary University of London
London, United Kingdom
Tel: +44 (0)20 7882 3002
E-post: g.anglada@qmul.ac.uk

Pedro J. Amado (Scientist)
Instituto de Astrofísica de Andalucía - Consejo Superior de Investigaciones Cientificas (IAA/CSIC)
Granada, Spain
Tel: +34 958 23 06 39
E-post: pja@iaa.csic.es

Ansgar Reiners (Scientist)
Institut für Astrophysik, Universität Göttingen
Göttingen, Germany
Tel: +49 551 3913825
E-post: ansgar.reiners@phys.uni-goettingen.de

James S. Jenkins (Scientist)
Departamento de Astronomia, Universidad de Chile
Santiago, Chile
Tel: +56 (2) 2 977 1125
E-post: jjenkins@das.uchile.cl

Michael Endl (Scientist)
McDonald Observatory, The University of Texas at Austin
Austin, Texas, USA
Tel: +1 512 471 8312
E-post: mike@astro.as.utexas.edu

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

Martin Archer (Public Information Officer)
Queen Mary University of London
London, United Kingdom
Tel: +44 (0) 20 7882 6963
E-post: m.archer@qmul.ac.uk

Silbia López de Lacalle (Public Information Officer)
Instituto de Astrofísica de Andalucía
Granada, Spain
Tel: +34 958 23 05 32
E-post: silbialo@iaa.es

Romas Bielke (Public Information Officer)
Georg August Universität Göttingen
Göttingen, Germany
Tel: +49 551 39-12172
E-post: Romas.Bielke@zvw.uni-goettingen.de

Natasha Metzler (Public Information Officer)
Carnegie Institution for Science
Washington DC, USA
Tel: +1 (202) 939 1142
E-post: nmetzler@carnegiescience.edu

David Azocar (Public Information Officer)
Departamento de Astronomia, Universidad de Chile
Santiago, Chile
E-post: dazocar@das.uchile.cl

Rebecca Johnson (Public Information Officer)
McDonald Observatory, The University of Texas at Austin
Austin, Texas, USA
Tel: +1 512 475 6763
E-post: rjohnson@astro.as.utexas.edu

Hugh Jones (Scientist)
University of Hertfordshire
Hatfield, United Kingdom
Tel: +44 (0)1707 284426
E-post: h.r.a.jones@herts.ac.uk

Jordan Kenny (Public Information Officer)
University of Hertfordshire
Hatfield, United Kingdom
Tel: +44 1707 286476
Mobil: +44 7730318371
E-post: j.kenny@herts.ac.uk

Yiannis Tsapras (Scientist)
Astronomisches Rechen-Institut, Zentrum für Astronomie der Universität Heidelberg
Heidelberg, Germany
Tel: +49 6221 54-181
E-post: ytsapras@ari.uni-heidelberg.de

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 eso1629 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.