eso1024is — Fréttatilkynning

Fjarreikistjarna á hreyfingu

10. júní 2010

Í fyrsta sinn hafa stjörnufræðingar náð að fylgjast með fjarreikistjörnu færast frá einni hlið móðurstjörnunnar til hinnar. Af öllum þeim fjarreikistjörnum sem hafa verið ljósmyndaðar hingað til er sú sem hér um ræðir á minnstu brautinni en hún er álíka langt frá móðurstjörnunni eins og Satúrnus er frá sólinni. Vísindamenn telja því að hún gæti hafa myndast á svipaðan hátt og gasrisarnir í sólkerfinu okkar. Móðurstjarnan er ung og því sýnir þessi uppgötvun að gasrisar geta myndast í rykskífum á örfáum milljónum ára, á augnabliki í samanburði við aldur alheimsins.

Beta Pictoris er aðeins 12 milljóna ára gömul stjarna eða um þrjú þúsund sinnum yngri en sólin okkar en 75% massameiri. Hún er í 60 ljósára fjarlægð í stjörnumerkinu Málaranum og er eitt þekktasta dæmið um stjörnu sem er umlukin rykskífu [1]. Eldri athuganir sýndu sveigju í skífunni og aðra innri skífu sem hallar en líka halastjörnur að falla inn að stjörnunni. „Þetta voru óbein en augljós merki sem bentu sterklega til þess að þarna leyndist stór reikistjarna sem nýju mælingarnar okkar hafa nú staðfest“ segir Anne-Marie Lagrange, sem leiddi rannsóknina. „Vegna þess hve stjarnan er ung sýna og sanna niðurstöður okkar að risareikistjörnur myndast í rykskífum stjarna á örfáum ármilljónum.“

Nýlegar mælingar benda til að skífur umhverfis ungar stjörnur leysist upp á nokkrum milljónum ára. Því hlýtur myndun risareikistjarna að vera mun hraðari en áður var talið. Beta Pictoris er nú bein sönnun á því að þetta er mögulegt.

Rannsóknahópurinn NAOS-CONICA mælitækið (eða NACO [2]) á einum 8,2 metra sjónauka Very Large Telescope (VLT) til að rannsaka rykskýið í kringum Beta Pictoris árin 2003, 2008 og 2009. Árið 2003 tóku menn eftir daufum ljósdepli í skífunni (eso0842) en þá var ógjörningur að útiloka að um daufa bakgrunnsstjörnu væri að ræða. Á nýjum myndum sem teknar voru árin 2008 og vorið 2009 var depillinn hvergi sjáanlegur! Nýjustu mælingarnar, sem gerðar voru haustið 2009, sýndu svo depillinn á hinni hlið skífunnar eftir að hann hafði gengið á bak við stjörnuna eða fyrir framan hana (ef svo er var hún falin í glýjunni frá stjörnunni). Þannig var staðfest að ljósdepillinn var fjarreikistjarna að ganga umhverfis móðurstjörnu sína og veitti stjörnufræðingum einnig innsýn í brautarstærð reikistjörnunnar.

Til eru myndir af um það bil tíu fjarreikistjörnum en reikistjarnan Beta Pictoris (nefnd Beta Pictoris b) er á smæstu braut sem þekkist hingað til. Hún er milli 8 og 15 sinnum fjær sinni stjörnu en jörðin er frá sólinni — eða 8-15 stjarnfræðieiningar — sem er um það bil vegalengdin til Satúrnusar frá sólinni. „Umferðartími reikistjörnunnar er stuttur sem gerir okkur kleift að fylgjast með henni ljúka einni umferð á um 15-20 árum. Frekari rannsóknir á Beta Pictoris b munu svo veita okkur ómetanlega innsýn í eðlis- og efnafræði lofthjúps ungrar risareikistjörnu“ segir Mickael Bonnefoy, framhaldsnemi.

Reikistjarnan er um níu sinnum massameiri en Júpíter. Massi reikistjörnunnar og staðsetning hennar í skífunni útskýrir sveigjuna í innru hlutum skífunnar. Segja má að þessi uppgötvun líkist dálítið uppgötvun Neptúnusar á 19. öld þegar stjörnufræðingarnir Adams og Le Verrier spáðu fyrir um tilvist hennar út frá athugunum á braut Úranusar.

„Tilvist Beta Pictoris b, auk reikistjarna sem fundist hafa í kringum stjörnurnar Fomalhaut og HR8799, sem báðar eru ungar og massamiklar, bendir til þess að stórir gasrisar geti verið algengir fylgifiskar í sólkerfum í kringum massamiklar stjörnur“ útskýrir Gael Chauvin, meðlimur í rannsóknarhópnum.

Slíkar reikistjörnur bjaga rykskífur umhverfis móðurstjörnur sínar og móta í þeim svæði sem ættu auðveldlega að sjást með Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), byltingarkenndum sjónauka sem ESO og alþjóðlegir samstarfsaðilar eru að byggja.

Nokkrar aðrar reikistjörnur hafa verið ljósmyndaðar en þær eru allar mun lengra frá sínum móðurstjörnum en Beta Pictoris b. Væru þær í sólkerfinu okkar væru þær allar nálægt eða fyrir utan braut Neptúnusar, ystu reikistjörnu sólkerfisins. Líklega myndast þessar fjarlægu reikistjörnur með ólíkum hætti en reikistjörnurnar í sólkerfinu okkar og við Beta Pictoris.

„Nýlegar ljósmyndir af fjarreikistjörnum — sem voru margar hverjar teknar með VLT — sýna að sólkerfi eru fjölbreytt“ segir Lagrange. „Af þeim myndaðist líklega aðeins Beta Pictoris b á sama hátt og gasrisarnir í sólkerfinu okkar.“

Skýringar

[1] Ryk í rykskífum myndast til dæmis við árekstra hnatta eins og smástirna og reikistirna. Rykskífan umhverfis Beta Pictoris var sú fyrsta sem var ljósmynduð en hún nær um 1000 sinnum lengra út í geiminn en sem nemur fjarlægðinni milli jarðar og sólar.

[2] NACO er aðlögunarsjóntæki á Very Large Telescope ESO í Chile. Með aðlögunarsjóntækni geta stjörnufræðingar dregið úr bjögun lofthjúpsins og náð mjög skörpum myndum.

Frekari upplýsingar

Greint er frá þessari rannsókn í nýjasta hefti tímaritsins Science Express („A Giant Planet Imaged in the disk of the Young Star Beta Pictoris“ eftir A.-M. Lagrange et al.).

Í rannsóknahópnum eru A.-M. Lagrange, M. Bonnefoy, G. Chauvin, D. Ehrenreich, og D. Mouillet  (Laboratoire d'Astrophysique de l'Observatoire de Grenoble, Université Joseph Fourier, CNRS í Frakklandi), D. Apai (Space Telescope Science Institute, Baltimore í Bandaríkjunum), A. Boccaletti, D. Gratadour, D. Rouan, og S. Lacour (LESIA, Observatoire de Paris-Meudon í Frakklandi), and M. Kasper (ESO).

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: saevar@stjornuskodun.is

Anne-Marie Lagrange
LAOG
Grenoble, France
Sími: +33 4 7651 4203
Farsími: +33 6 89 17 40 98
Tölvupóstur: anne-marie.lagrange@obs.ujf-grenoble.fr

Henri Boffin
ESO La Silla, Paranal and E-ELT press officer
Garching, Germany
Sími: +49 89 3200 6222
Farsími: +49 174 515 4324
Tölvupóstur: hboffin@eso.org

Þetta er þýðing á fréttatilkynningu ESO eso1024.
Bookmark and Share

Um fréttatilkynninguna

Fréttatilkynning nr.:eso1024is
Facility:Very Large Telescope
Science data:2010Sci...329...57L

Myndir

Exoplanet caught on the move
Exoplanet caught on the move
texti aðeins á ensku
Beta Pictoris b (artist’s impression)
Beta Pictoris b (artist’s impression)
texti aðeins á ensku
Planet around Beta Pictoris (annotated)
Planet around Beta Pictoris (annotated)
texti aðeins á ensku
Around Beta Pictoris
Around Beta Pictoris
texti aðeins á ensku
Planet around Beta Pictoris
Planet around Beta Pictoris
texti aðeins á ensku

Myndskeið

ESOcast 18: Exoplanet Caught on the Move
ESOcast 18: Exoplanet Caught on the Move
texti aðeins á ensku
The motion of Beta Pictoris b
The motion of Beta Pictoris b
texti aðeins á ensku
Planet and Disc around Beta Pictoris
Planet and Disc around Beta Pictoris
texti aðeins á ensku
Planet and disc around Beta Pictoris
Planet and disc around Beta Pictoris
texti aðeins á ensku
Zooming on Beta Pictoris b
Zooming on Beta Pictoris b
texti aðeins á ensku

Sjá einnig