eso1016is — Fréttatilkynning

Kenningu um reikistjörnur snúið á hvolf

13. apríl 2010

Á ráðstefnu Royal Astronomical Society (NAM2010) í dag var tilkynnt um uppgötvun á níu nýjum fjarreikistjörnum sem allar fundust með þvergönguaðferðinni. Þegar þessar nýju uppgötvanir voru bornar saman við eldri mælingar sáu stjörnufræðingar að 6 af 27 reikistjörnum snerust í öfuga átt miðað við snúningsstefnu móðurstjörnunnar — öfugt við það sem við sjáum í sólkerfinu okkar — og kom það stjörnufræðingum mjög á óvart. Þessar uppgötvanir hafa áhrif á kenningar sem lýsa myndun reikistjarna. Þær benda líka til þess að reikistjörnur á borð við jörðina séu ólíklegri í sólkerfum sem innihala svonefnda heita gasrisa.

„Þetta er alvöru sprengja sem við erum að varpa inn á svið fjarreikistjarna“ segir Amaury Triaud, doktorsnemi við Geneva Observatory sem hafði umsjón með mælingunum að mestu leyti ásamt þeim Andrew Cameron og Didier Queloz.

Talið er að reikistjörnur verði til í gas- og rykskífu sem umlykur unga stjörnu. Frumskífan snýst í sömu átt og stjarnan sjálf en þar til nú var talið að reikistjörnur sem myndast í skífunni ættu allar meira eða minna að snúast í sama fleti og í sömu átt og stjarnan sjálf. Þannig er ástatt með reikistjörnurnar í sólkerfinu okkar.

Eftir að níu nýjar fjarreikistjörnur fundust [1] í Wide Angle Search for Planets (WASP) verkefninu [2] notaði hópur stjarnfræðinga HARPS litrófsritann á 3,6 metra sjónauka ESO í La Silla stjörnustöðinni í Chile, svissneska Euler sjónaukann, sem líka er á La Silla, og gögn frá öðrum sjónaukum til að staðfesta uppgötvanirnar og gera grein fyrir einkennum þeirra og annarra reikistjarna [3] sem höfðu fundist fyrr.

Þegar nýju gögnin voru borin saman við eldri mælingar komust stjörnufræðingarnir að því að meira en helmingur allra heitra gasrisa [4] sem hafa verið mældir hingað til, eru á skökkum brautum miðað við snúningsás sinna móðurstjarna. Í ljós kom að sex fjarreikistjörnur úr þessari viðamiklu rannsókn (þar af tvær nýfundnar) snúast í „ranga“ átt umhverfis sína móðurstjörnu.

„Nýju niðurstöðurnar hafa töluverð áhrif á þá viðteknu skoðun að reikistjörnur snúist ætíð í sömu átt og móðurstjörnurnar“ segir Andrew Cameron við University of St. Andres, sem kynnti niðurstöðurnar á NAM2010 ráðstefnu Royal Astronomical Society í Glasgow í þessari viku.

Uppruni heitra gasrisa hefur verið mönnum hulin ráðgáta á þeim 15 árum sem liðin eru frá því að þeir fyrstu fundust. Heitir gasrisar eru reikistjörnur með svipaðan eða meiri massa en Júpíter en mjög nálægt sínum móðurstjórnum. Talið er að kjarnar risareikistjarna séu úr blöndu bergs og íss sem myndast á ytri og kaldari svæðum sólkerfa. Heitir gasrisar hljóta því að hafa myndast langt frá sínum móðurstjörnum en síðan færst innar. Margir stjörnufræðingar telja að það kunni að hafi gerst vegna þyngdarverkana í rykskífunni sem heitu gasrisarnir urðu til úr. Það gæti að hafa gerst á nokkrum milljónum ára og leitt til þess að brautirnar urðu samsíða snúningsási móðurstjörnunnar. Þetta myndi gera bergreikistjörnum á borð við jörðina kleift að myndast í kjölfarið en því miður getur þetta ekki útskýrt niðurstöður nýju athugananna.

Til að útskýra bakhreyfingu reikistjarnanna hefur önnur tilgáta verið sett fram. Samkvæmt henni er nálægð heitra gasrisa við sínar móðurstjörnur ekki af völdum víxlverkunar við rykskífuna, heldur vegna hægara þróunarferlis sem tengist þyngdartogsstríði við fjarlægari reikistjörnur eða stjörnur á hundruð milljóna ára tímabili. Eftir að þessar truflanir hefðu fært risareikistjörnu á skakka og ílanga braut yrði hún fyrir núningi af völdum flóðkrafta og glataði orku í hvert sinn sem hún færi nálægt móðurstjörnunni. Að lokum myndi reikistjarnan festast á nærri hringlaga en hallandi braut nálægt stjörnunni. „Þetta hefði þau áhrif að allar reikistjörnur á borð við jörðina í slíkum kerfum myndu þurrkast út“ segir Didier Queloz við Geneva Observatory.

Nú þegar hafa fundist massamiklir og fjarlægari förunautar með tveimur af þeim nýfundu reikistjörnunum sem snúast rangsælis. Þeir gætu hugsanlega verið ástæða truflunarinnar. Þessar nýju niðurstöður munu hrinda af stað ítarlegri leit að fleiri hnöttum í öðrum sólkerfum.

Greint var frá þessari rannsókn á ráðstefnu Royal Astronomical Society (NAM 2010) sem fram fer í Glasgow í Skotlandi í þessari viku. Að þessu tilefni voru níu greinar sendar inn til birtingar í alþjóðlegum tímaritum og í fjórum tilvikum var stuðst við gögn frá stjörnustöðvum ESO. Á sama tíma var WASP samstarfinu veitt Royal Astronomical Society Group Achievement Award verðlaunin fyrir árið 2010 fyrir framúrskarandi hópverkefni.

Skýringar

[1] Nú er vitað um 454 fjarreikistjörnur.

[2] Níu af þessum nýfundu fjarreikistjörnum fundust með Wide Angle Search for Planets (WASP). WASP samanstendur af tveimur fjarstýrðum stjörnustöðvum, hvor með átta víðmyndavélum sem fylgjast samtímis með himninum í leit að reikistjörnum sem ganga þvert fyrir móðurstjörnur sínar. Við slíka þvergöngu dregur reikistjarnan tímabundið úr birtu móðurstjörnunnar. Víðmyndavélarnar átta gera mönnum kleift að fylgjast með milljónum stjarna í einu svo auka megi líkurnar á því að sjá þessa sjaldgæfu þvergönguatburði. WASP myndavélarnar eru starfræktar af hópi sem í eru Queen’s University Belfast, University of Keel, Leicester og St. Andrews, Open University, Isaac Newton hópurinn á La Palma og Instituto Astrofisica Canarias.

[3] Til að staðfesta uppgötvanirnar er nauðsynlegt að gera Doppler litrófsmælingar til að mæla vagg móðurstjörnunnar um sameiginlega massamiðju hennar og reikistjörnunnar. Þetta var gert með fjölda sjónauka sem búnir eru næmum litrófsritum. Á norðurhveli jarðar voru mælingar gerðar með Norræna sjónaukanum á Kanaríeyjum og SOPHIE mælitækinu á 1,93 metra sjónauka í Haute-Provence í Frakklandi. Á suðurhveli jarðar voru litrófsritarnir HARPS á 3,6 metra sjónauka ESO og CORALIE á svissneska Euler sjónaukanum, báðir á La Silla, til að staðfesta tilvist reikistjarnanna og mæla brautarhalla hverrar miðað við miðbaug móðurstjarnanna. Birtumælingar voru gerðar með Faulkes sjónaukunum í Las Cumbres stjörnustöðinni á Hawaii og í Ástralíu svo hægt yrði að mæla stærð reikistjarnanna. Mælingum WASP var fylgt eftir með mælingum svissneska Euler sjónaukans á La Silla í Chile (í samstarfi við Geneva Observatory), Norræna sjónaukanum á La Palma og 1,93 metra sjónaukanu mí Haute-Provence í Frakklandi (í samstarfi við Institut d’Astrophysique de Paris og Laboratoire d’Astrophysique de Marseille).

Mælingar á brautarhalla WASP reikistjarnanna voru gerðar með HARPS litrófsritanum á 3,6 metra sjónauka ESO og CORALIE mælitækinu á svissneska Euler sjónaukanum, en báðir eru á La Silla á suðurhveli jarðar og með Tautenburg Observatory, McDonald Observatory og Norræna sjónaukanum á norðurhveli jarðar.

[4] Heitir gasrisar eru reikistjörnur á braut um aðrar sólir sem eru álíka massamiklir eða massameiri en Júpíter en mun nær sinni sólstjörnu en nokkur reikistjarna í sólkerfinu okkar. Vegna þess hve þeir eru stórir og nálægt sinni móðurstjörnu er auðvelt að mæla þyngdaráhrif þeirra á stjörnuna, auk þess sem þeir eru líklegri til að ganga þvert fyrir sína sól. Flestar þeirra fyrstu fjarreikistjarna sem fundust tilheyra þessum flokki.

Frekari upplýsingar

ESO, European Southern Observatory, stjörnustöð Evrópulanda á suðurhveli, er fremsta fjölþjóðlega stjörnustöð Evrópu og ein öflugasta stjörnustöð heims. Hún nýtur stuðnings 15 landa: Austurríkis, Belgíu, Brasilíu, Tékklands, Danmörku, Finnlands, Frakklands, Þýskalands, Ítalíu, Hollands, Portúgals, Spánar, Svíþjóðar, Sviss og Bretlands. Með því að reisa og reka öflugustu stjörnuathugunarstöðvar heims leggur ESO grunninn að mikilvægum uppgötvunum stjörnufræðinga. Í Chile rekur ESO þrjár stjörnuathugunarstöðvar í heimsflokki: La Silla, Paranal og Chajnantor. Á Paranalfjalli starfrækir ESO Very Large Telescope, fullkomnustu stjörnusjónauka heims sem notaðir eru til athugana á sýnilegu ljósi og VISTA, stærsta kortlagningarsjónauka (survey telescope) veraldar. ESO er þátttakandi í ALMA, byltingarkenndum útvarpssjónauka og stærsta stjarnvísindaverkefni heims. ESO hyggur einnig á smíði 42 metra risasjónauka, European Extremely Large Telescope eða E-ELT sem verður „stærsta auga jarðar“.

Tenglar

Tengiliðir

Sævar Helgi Bragason
University of Iceland
Reykjavík, Iceland
Farsími: +354-896-1984
Tölvupóstur: eson-iceland@eso.org

Didier Queloz
Geneva Observatory, University of Geneva
Geneva, Switzerland
Sími: +41 22 379 2477
Tölvupóstur: didier.queloz@unige.ch

Andrew Collier Cameron
University of St Andrews
Scotland
Sími: +44 1334 463147
Tölvupóstur: Andrew.Cameron@st-and.ac.uk

Henri Boffin
ESO La Silla-Paranal/E-ELT Press Officer
Garching, Germany
Sími: +49 89 3200 6222
Farsími: +49 174 515 43 24
Tölvupóstur: hboffin@eso.org

Þetta er þýðing á fréttatilkynningu ESO eso1016.

Um fréttatilkynninguna

Myndir

Artist’s impression of an exoplanet in a retrograde orbit
Artist’s impression of an exoplanet in a retrograde orbit
texti aðeins á ensku
Gallery of exoplanets with retrograde orbits (artist's impression)
Gallery of exoplanets with retrograde orbits (artist's impression)
texti aðeins á ensku
Artist’s impression of an exoplanet in a retrograde orbit (without additional graphics)
Artist’s impression of an exoplanet in a retrograde orbit (without additional graphics)
texti aðeins á ensku

Myndskeið

Artist’s impression of an exoplanet WASP 8b in a retrograde orbit
Artist’s impression of an exoplanet WASP 8b in a retrograde orbit
texti aðeins á ensku

Sjá einnig