Художник иллюстрация планеты, вращающейся вокруг очень молодой, активной звезды. Изображение предоставлено: UFL. Нажмите, чтобы увеличить.
Астрономы обнаружили планету, вращающуюся вокруг очень молодой звезды на расстоянии около 100 световых лет, используя сравнительно небольшой общедоступный телескоп с турбонаддувом, оснащенный новым инструментом для поиска планет.
Подвиг предполагает, что астрономы нашли способ значительно ускорить темпы охоты на планеты за пределами нашей солнечной системы.
«За последние два десятилетия астрономы искали около 3000 звезд для поиска новых планет», - сказал Цзянь Гэ, профессор астрономии в Университете Флориды. «Наш успех с этим новым инструментом показывает, что мы скоро сможем искать звезды гораздо быстрее и дешевле? возможно, целых пару сотен тысяч звезд в следующие два десятилетия ».
Ге и его коллеги из Университета Флориды, Университета штата Теннесси, Института астрофизики на Канарских островах Испании, Университета штата Пенсильвания и Университета Техаса представили свои результаты сегодня на ежегодном собрании Американского астрономического общества в Вашингтоне, округ Колумбия.
Их работа важна отчасти из-за того, что обнаружили астрономы? планета, по крайней мере вдвое массивнее Юпитера, вращающаяся вокруг звезды всего 600 миллионов лет. Это очень молодо по сравнению, например, с 5 миллиардами лет Солнца.
«Это одна из самых молодых звезд, когда-либо отождествленных с планетным спутником», - сказал Ге. Возможно, более важный инструмент, используемый для поиска планеты, указывает путь к гораздо более доступному способу поиска других? в том числе тех, кто способен поддерживать жизнь.
Планеты за пределами нашей солнечной системы обычно забиваются светом своих звезд, что затрудняет их визуальное наблюдение. В 1990-х годах астрономы начали использовать метод измерения, называемый доплеровской радиальной скоростью, для обнаружения планет путем наблюдения за колебанием звезды, которое гравитационно индуцируется орбитальной планетой.
Этот метод, который обнаружил подавляющее большинство из 160 с лишним планет, обнаруженных к настоящему времени, работает путем поиска в спектре звездного света тонких доплеровских сдвигов, возникающих при движении звезды и планеты к их общему центру масс и от него. , Инструмент в основе этой техники - обычно спектрограф, но этот инструмент проблематичен.
«Основная проблема с спектрографами заключается в том, что они собирают только небольшой процент фотонов от целевого источника света, что означает, что они полезны только для поиска далеких планет, когда установлены на относительно большие телескопы», - сказал Ге.
Новый инструмент астрономов, Exoplanet Tracker, или ET, устраняет эту проблему, заменяя спектрограф интерферометром, устройством, которое может проводить более точные измерения лучевой скорости. Испытания показывают, что интерферометр может захватывать до 20 процентов доступных фотонов, что делает инструмент намного более мощным, что открывает его применение для удаленной охоты на планетах для небольших телескопов.
При стоимости разработки около 200 000 долларов США ET, оборудованный интерферометром, также намного дешевле, чем сопоставимые спектрографы, которые стоят более 1 миллиона долларов. И около 4 футов в длину, 2 фута в ширину и весом около 150 фунтов, он легче и меньше. Прибор основан на концепции, впервые предложенной в 1997 году физиком из Национальной лаборатории Лоуренса Ливермором Дэвидом Эрскином.
Астрономы использовали Exoplanet Tracker на специальном 0,9-метровом Coud? система подачи в 2,1-метровом телескопе Национального научного фонда в Национальной обсерватории Китт-Пик близ Тусона, штат Аризона.
Как и приборы с лучевой скоростью, оснащенные спектрографами, прибор ЕТ в его нынешнем виде может одновременно искать только один объект. Но команда Ge продемонстрировала, что она может охотиться за планетами вокруг нескольких звезд одновременно? ключевой элемент его повышенной полезности. Команда работает над версией, способной снимать до 100 звезд одновременно.
Следующей весной Exoplanet Tracker будет использоваться для пробной съемки планеты на 2,5-метровом телескопе Sloan Digital Sky Survey в обсерватории Apache Point в Нью-Мексико. Новый инструмент финансируется за счет гранта в размере 875 000 долларов США от W.M. Фонд Кек. Гораздо более амбициозный долгосрочный опрос находится на стадии планирования.
Китт Пик Куд? Телескоп подачи, который Ге и его коллеги использовали для открытия новой планеты, имеет на 0,9-метровом зеркале на высокой башне зеркало, которое направляет входящий звездный свет в комнату наблюдения у основания 2,1-метрового телескопа. Стандартный спектрограф на объекте заполняет комнату? в то время как ET занимает небольшой угол.
Новая планета является самой отдаленной из когда-либо найденных с использованием доплеровской техники с зеркалом телескопа размером менее 1 метра. Есть сотни таких телескопов по всему миру, по сравнению с горсткой больших 2- и 3-метровых телескопов, которые чаще всего используются для поиска планет? телескопы, которые, как правило, чрезвычайно востребованы и труднодоступны.
«Эти меньшие телескопы относительно дешевы и относительно доступны, - сказал Ге, - так что вы часто можете получить доступ к ним на многие десятки ночей, если у вас есть многообещающее предложение».
Национальная обсерватория Китт-Пик является частью Национальной оптической астрономической обсерватории, Тусон, штат Аризона, которая находится в ведении Ассоциации университетов по исследованиям в области астрономии, в соответствии с соглашением о сотрудничестве с Национальным научным фондом.
«Впервые планета была открыта с помощью финансируемого государством телескопа в Национальной обсерватории США», - сказал Буэлл Джаннузи, исполняющий обязанности директора Национальной обсерватории Китт-Пик. «Мы очень рады, что более широкое сообщество астрономов во всем мире сможет предложить использовать однообъектный инструмент Exoplanet Tracker на Китт-Пик для осуществления своих собственных исследовательских программ, начиная с осени 2006 года».
Тем не менее, открытие новых планет никогда не бывает легким.
В последней находке астрономы пошли на многое, чтобы убедиться, что они действительно «видят» планету. Это потому, что звезда, которая имеет около 80 процентов массы нашего Солнца, сохраняет большую часть своей скорости вращения в молодости, что делает ее способной генерировать сильные магнитные поля и связанные с ними темные звездные пятна. Они похожи на магнитные пятна на нашем собственном солнце, и они могут имитировать присутствие планеты на орбите вокруг звезды.
Чтобы проверить эту возможность, Грег Генри, астроном в штате Теннесси, наблюдал за звездой с помощью автоматического телескопа в Аризоне и обнаружил, что звезда меняет свою яркость при вращении.
«Мои наблюдения показывают период вращения звезды около 12 дней, - сказал Генри. «Таким образом, если планетарный орбитальный период действительно меньше пяти дней, темные пятна, вращающиеся вокруг поверхности звезды каждые 12 дней, не могут вызывать ложное появление планеты».
Расположенная в направлении созвездия Девы, вновь открытая планета завершает свою орбиту менее чем за пять дней, что означает, что она вращается очень близко к своей родительской звезде и очень горячая. Это означает, что это слишком близко к звезде, чтобы находиться в «обитаемой зоне», где жизнь возможна.
Источник: пресс-релиз UFL
