eso1629is — Fréttatilkynning

Reikistjarna finnst í lífbelti nálægustu stjörnunnar við sólkerfið okkar

Pale Red Dot verkefnið leiðir í ljós reikistjörnu á stærð við Jörðina á braut um Proxima Centauri

24. ágúst 2016

Stjörnufræðingar sem notuðu sjónauka ESO og aðra hafa fundið sannanir fyrir reikistjörnu á braut um Proxima Centauri, nálægustu stjörnuna við sólkerfið okkar. Reikistjarnan er kölluð Proxima b og snýst hún um rauð, kalda móðurstjörnuna á 11 dögum. Á yfirborðinu er hitastigið nægilega hátt til þess að vatn geti verið á fljótandi formi. Reikistjarnan er berghnöttur, örlítið efnismeiri en Jörðin og nálægasta fjarreikistjarnan og gæti einnig verið nálægasti lífvænlegi staðurinn utan sólkerfisins. Grein um þessa tímamótauppgötvun verður birt í tímaritinu Nature hinn 25. ágúst 2016.

Proxima Centauri er rauð dvergstjarna í rétt rúmlega fjögurra ljósára fjarlægð frá sólkerfinu okkar. Hún er því nálægasta stjarnan við jörðina, fyrir utan sólina. Þessi kalda stjarna er í stjörnumerkinu Mannfáknum en þrátt fyrir nálægðina sést hún ekki með berum augum. Proxima er skammt frá tvístirninu Alfa Centauri AB sem er miklu skærara.

Á fyrri hluta árs 2016 var Proxima Centauri vandlega rannsökuð með HARPS litrófsritanum á 3,6 metra sjónauka ESO í La Silla í Chile og öðrum sjónaukum víðsvegar um heim [1]. Rannsóknirnar voru hluti af Pale Red Dot verkefninu þar sem teymi stjörnufræðinga undir forystu Guillem Anglada-Escude við Queen Mary háskóla í London reyndi að mæla hugsanlegt vagg stjörnunnar vegna þyngdartogs óséðrar reikistjörnu [2].

Verkefnið vakti töluverða athygli almennings og var fjallað um framgang þess milli janúar og apríl 2016 á vefsíðu Pale Red Dot og á samfélagsmiðlum. Fluttar voru margar fréttir af verkefninu auk fjölda pistla sem sérfræðingar um heim allan skrifuðu.

„Árið 2013 fundust fyrstu vísbendingarnar um hugsanlega reikistjörnu en mælingarnar voru ekki nógu sannfærandi. Síðan höfum við unnið hörðum höndum að frekari gagnaöflun með sjónaukum ESO og ýmsum öðrum. Pale Red Dot rannsóknarherferðin hefur verið um tvö ár í skipulagningu,“ sagði Guillem Anglada-Escude.

Mælingar Pale Red Dot og eldri athuganir frá sjónaukum ESO og öðrum sýndu greinilega að niðurstöðurnar voru mjög spennandi. Frá Jörðu séð virðist Proxima Centauri stefna að eða frá okkur á um 5 kílómetra hraða á klukkustund, eða sem nemur gönguhraða meðalmanns. Sveiflan á sjónstefnuhraðanum endurtekur lotubundið sig yfir 11,2 daga tímabil. Ítarleg greining á þessum Dopplerhrifum sýna að umhverfis Proxima er reikistjarna sem er að minnsta kosti 30% efnismeiri en Jörðin og í um 7 milljón kílómetra fjarlægð frá móðurstjörnunni, eða sem nemur um 5% af vegalengdinni milli Jarðar og sólar [3].

„Ég fylgdist grannt með mælingunum á hverjum degi á þeim 60 dögum sem Pale Red Dot verkefnið stóð yfir. Fyrstu tíu dagarnir gáfu verulega góð fyrirheit, fyrstu tuttugu dagarnir voru í samræmi við væntingar okkar en eftir þrjátíu daga voru niðurstöðurnar svo gott sem fullkomlega treystandi. Þá byrjuðum við að skrifa greinar!“ sagði Guillem Anglada-Escude.

Rauðar dvergstjörnur eins og Proxima Centauri eru virkar og geta sýnt breytingar sem líkjast þeim merkjum sem reikistjarna á braut um þær geta framkallað. Til að útiloka að um falskt merki væri að ræða fylgdust stjörnufræðingar líka náið með birtubreytingum stjörnunnar með ASH2 sjónaukanum í San Pedro de Atacama Celestial Explorations Observatory í Chile og Las Cumbres Observatory sjónaukanetinu. Sjónstefnumælingarnar sem gerðar voru þegar birta stjörnunnar jókst voru útilokaðar úr lokagreiningunni.

Þótt Proxima b sé miklu nær sinni móðurstjörnu en Merkúríus er frá sólinni í sólkerfinu okkar, þá er Proxima Centauri miklu daufari en sólin okkar. Fyrir vikið er Proxima b í lífbelti stjörnunnar. Yfirborðshitastig reikistjörnunnar er áætlað nægilega hátt til þess að vatn geti haldist á fljótandi formi.

Þótt Proxima b sé á fremur tempraðari braut um móðurstjörnuna gætu aðstæður á yfirborðinu þó verið erfiðar. Rauðar dvergstjörnur eru blossastjörnur. Við öfluga sólblossa baðast reikistjarnan í útfjólubláu ljósi og röntgengeislum sem eru miklu orkuríkari en Jörðin verður fyrir þegar blossar verða á sólinni okkar [4].

Tvær aðrar vísindagreinar fjalla um lífvænleika Proxima b og hugsanlegt lofstlag hennar. Rannsóknirnar sýna að ekki er hægt að útiloka að vatn sé til staðar á yfirborðinu. Ef svo er gæti vatn aðeins verið til staðar á sólríkustu svæðunum, annað hvort á svæði á því hveli reikistjörnunnar sem snýr að stjörnunni (bundinn möndulsnúningur) eða í hitabelti (3:2 snúningsherma). Snúningur Proxima b, öflug geislun frá móðurstjörnunni og myndunarsaga reikistjörnunnar gera loftslag hennar mjög ólíkt því sem er á Jörðinni. Ennfremur er ólíklegt að Proxima b hafi árstíðir.

Uppgötvunin markar upphafið á ítarlegum rannsóknum sem gerðar verða á reikistjörnunni með nútíma tækjabúnaði [5] og næstu kynslóð sjónauka eins og European Extremely Large Telescope (E-ELT). Proxima b verður eitt helsta viðfangsefni leitar að lífi annars staðar í alheiminum. Alfa Centauri kerfið, sem Proxima tilheyrir, verður ennfremur viðfangsefni fyrstu tilraunar mannkynsins til þess að sigla til annarra sólkerfa í StarShot verkefninu.

„Margar fjarreikistjörnur hafa þegar fundist og margar eiga eftir að koma í leitirnar. Að finna nálægustu mögulegu hliðstæðu Jarðar er ein stærsta stund ævi okkar. Fjölmargir hafa lagt sín lóð á vogarskálarnar til þess að uppgötvunin var möguleg. Niðurstöðurnar bera þessu fólki gott vitni. Leitin að lífi á Proxima b er næst á dagskrá…“ sagði Guillem Anglada-Escude að lokum.

Skýringar

[1] Fyrir utan gögn sem aflað var í Pale Red Dot verkefninu voru notuð gögn frá stjörnufræðingum sem hafa rannsakað Proxima Centauri um áraraðir. Þar á meðal eru mælingar frá UVES/ES M-dverga verkefninu (Martin Künster og Michael Endl) og frumherjum í leit að fjarreikistjörnum eins og R. Paul Butler. Einnig voru notaðar mælingar frá HARPS/Genf teyminu sem aflað var í mörg ár.

[2] Nafnið Pale Red Dot endurspeglar heiti sem Carl Sagan notaði yfir Jörðina, pale blue dot eða fölur blár punktur. Proxima Centauri er rauð dvergstjarna svo reikistjarnan er böðuð fölrauðum sólargeislum.

[3] Uppgötvunin sem skýrt er frá í dag hefur tæknilega séð verið möguleg síðustu tíu árin. Merki með minni sveifluvídd hafa raunar mælst. Hins vegar eru stjörnur ekki sléttir og felldir gashnoðrar og Proxima Centauri er virk stjarna. Þessi trausta mæling á Proxima b var aðeins möguleg eftir að nákvæmur skilningur hafði fengist á því hvernig stjarnan breytist frá mínútnum upp í áratug og ljósmælingar höfðu verið gerðar á birtubreytingum hennar.

[4] Hvort reikistjarna af þessu tagi geti viðhaldið vatni og jafnvel lífi er mjög umdeilt. Það sem mælir gegn tilvist lífs á reikistjörnunni er nálægð hennar við móðurstjörnuna. Vegna þyngdarkrafta snýr líklega önnur hlið hennar alltaf að móðurstjörnunni svo öðrumegin er eilífur dagur en eilíf nótt hinumegin. Lofthjúpur reikistjörnunnar gæti líka smám saman verið að gufa upp eða haft flóknari efnasamsetningu en lofthjúpur Jarðar vegna sterkari útfjólublárrar geislunar og röntgengeislunar, sér í lagi fyrstu þúsund milljón árin í ævi stjörnunnar. Aftur á móti hafa engir þessara þátta verið staðfestir og ólíklegt að svo verði nema með beinum mælingum á lofthjúpi reikistjörnunnar. Sömu atriði eiga við um reikistjörnur sem fundust nýverið í kringum TRAPPIST-1.

[5] Sumar aðferðir til að rannsaka lofthjúp reikistjörnu eru háðar því að reikistjarnan gangi fyrir móðurstjörnuna svo sólarljós berist í gegnum lofthjúp hennar og til Jarðar. Enn sem komið er eru engar vísbendingar um að Proxima b gangi fyrir móðurstjörnuna frá okkur séð en ferkari rannsóknir verða gerðar til að skoða þann möguleika.

Frekari upplýsingar

Skýrt er frá rannsókninni í greininni „A terrestrial planet candidate in temperate orbit around Proxima Centauri“, eftir G. Anglada-Escudé o.fl. sem birtist í tímaritinu Nature hinn 25. ágúst 2016.

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

ESO er fremsta fjölþjóðlega stjörnustöð Evrópu og lang öflugasta stjörnustöð heims. Hún nýtur stuðnings 16 landa: Austurríkis, Belgíu, Brasilíu, Tékklands, Danmörku, Finnlands, Frakklands, Þýskalands, Ítalíu, Hollands, Póllands, Portúgals, Spánar, Svíþjóðar, Sviss og Bretlands, auk gestaþjóðarinnar Chile. ESO heldur úti metnaðarfullum verkefnum sem miða að hönnun, smíði og starfsemi öflugra stjörnustöðva á jörðinni sem gera stjörnufræðingum kleift að gera mikilvægar uppgötvanir. ESO leikur líka lykilhlutverk í að efla og skipuleggja samstarf í stjarnvísindarannsóknum. ESO starfrækir 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 tvo kortlagningarsjónauka. VISTA er stærsti kortlagningarsjónauki veraldar fyrir innrautt ljós og VLT Survey Telescope er stærsti sjónauki heims sem eingöngu er ætlað að kortleggja himinn í sýnilegu ljósi. ESO er stór þátttakandi í ALMA, stærsta stjarnvísindaverkefni heims. Á Cerro Armazones, skammt frá Paranal, er ESO að smíða 39 metra risasjónauka, European Extremely Large Telescope eða E-ELT sem verður „stærsta auga jarðar“.

Tenglar

Tengiliðir

Sævar Helgi Bragason
Stjörnuæðivefurinn
Ísland
Farsími: 8961984
Tölvupóstur: eson-iceland@eso.org

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

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

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

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

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

Richard Hook (Coordinating Public Information Officer)
ESO Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Sími: +49 89 3200 6655
Farsími: +49 151 1537 3591
Tölvupóstur: proxima@eso.org

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

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

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

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

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

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

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

Jordan Kenny (Public Information Officer)
University of Hertfordshire
Hatfield, United Kingdom
Sími: +44 1707 286476
Farsími: +44 7730318371
Tölvupóstur: j.kenny@herts.ac.uk

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

Connect with ESO on social media

Þetta er þýðing á fréttatilkynningu ESO eso1629.

Um fréttatilkynninguna

Fréttatilkynning nr.:eso1629is
Nafn:Proxima b, Proxima Centauri
Tegund:Milky Way : Star : Circumstellar Material : Planetary System
Facility:ESO 3.6-metre telescope
Instruments:HARPS
Science data:2016Natur.536..437A

Myndir

Teikning listamanns af reikistjörnunni á braut um Proxima Centauri
Teikning listamanns af reikistjörnunni á braut um Proxima Centauri
Staðsetning Proxima Centauri á suðurhimninum
Staðsetning Proxima Centauri á suðurhimninum
Proxima Centauri og reikistjarnan í samanburði við sólkerfið okkar
Proxima Centauri og reikistjarnan í samanburði við sólkerfið okkar
Hreyfing Proxima Centauri árið 2016 og fingraför reikistjörnunnar
Hreyfing Proxima Centauri árið 2016 og fingraför reikistjörnunnar
Teikning listamanns af reikistjörnunni á braut um Proxima Centauri
Teikning listamanns af reikistjörnunni á braut um Proxima Centauri
The sky around Alpha Centauri and Proxima Centauri (annotated)
The sky around Alpha Centauri and Proxima Centauri (annotated)
texti aðeins á ensku
Proxima Centauri í stjörnumerkinu Mannfáknum
Proxima Centauri í stjörnumerkinu Mannfáknum
Hlutfallslegar stærðir Alfa Centauri stjarnana og annarra hnatta (teikning)
Hlutfallslegar stærðir Alfa Centauri stjarnana og annarra hnatta (teikning)
The sky around Alpha Centauri and Proxima Centauri
The sky around Alpha Centauri and Proxima Centauri
texti aðeins á ensku
Teikning listamanns af reikistjörnunni á braut um Proxima Centauri (merkt)
Teikning listamanns af reikistjörnunni á braut um Proxima Centauri (merkt)
Samanburður á hornstærð sólar og Proxima Centauri
Samanburður á hornstærð sólar og Proxima Centauri
The brilliant southern Milky Way
The brilliant southern Milky Way
texti aðeins á ensku
Pale Red Dot verkefnið
Pale Red Dot verkefnið
Press Conference at ESO HQ
Press Conference at ESO HQ
texti aðeins á ensku
Press conference at ESO HQ
Press conference at ESO HQ
texti aðeins á ensku
Press conference at ESO HQ
Press conference at ESO HQ
texti aðeins á ensku
Press Conference at ESO HQ
Press Conference at ESO HQ
texti aðeins á ensku
Press conference at ESO HQ
Press conference at ESO HQ
texti aðeins á ensku
Press conference at ESO HQ
Press conference at ESO HQ
texti aðeins á ensku
Press conference at ESO HQ
Press conference at ESO HQ
texti aðeins á ensku
Press conference at ESO HQ
Press conference at ESO HQ
texti aðeins á ensku
The double star Alpha Centauri AB
The double star Alpha Centauri AB
texti aðeins á ensku

Myndskeið

ESOcast 87: Planet found around closest Star
ESOcast 87: Planet found around closest Star
texti aðeins á ensku
Teikning listamanns af reikistjörnunni á braut um Proxima Centauri
Teikning listamanns af reikistjörnunni á braut um Proxima Centauri
Teikning listamanns af reikistjörnunni á braut um Proxima Centauri
Teikning listamanns af reikistjörnunni á braut um Proxima Centauri
Ferðalag til Proxima Centauri og reikistjörnunnar hennar
Ferðalag til Proxima Centauri og reikistjörnunnar hennar
Flogið inn í Proxima Centauri kerfið
Flogið inn í Proxima Centauri kerfið
Flogið inn í Proxima Centauri kerfið
Flogið inn í Proxima Centauri kerfið
Numerical simulation of possible surface temperatures on Proxima b (synchronous rotation)
Numerical simulation of possible surface temperatures on Proxima b (synchronous rotation)
texti aðeins á ensku
Numerical simulation of possible surface temperatures on Proxima b (3:2 resonance)
Numerical simulation of possible surface temperatures on Proxima b (3:2 resonance)
texti aðeins á ensku
Interviews with Pale Red Dot scientists
Interviews with Pale Red Dot scientists
texti aðeins á ensku
Press Conference at ESO HQ
Press Conference at ESO HQ
texti aðeins á ensku

Sjá einnig