eso1729is — Fréttatilkynning

Vítishnöttur sveipaður títanskýjum

VLT sjónauki ESO finnur títanoxíð á fjarreikistjörnu í fyrsta sinn

13. september 2017

Stjörnufræðingar sem notuðu Very Large Telescope ESO hafa í fyrsta sinn fundið merki um títanoxíð í lofthjúpi fjarreikistjörnu. Uppgötvunin var gerð á heita gasrisanum WASP-19b með FORS2 mælitækinu en hún veitir einstakar upplýsingar um efnasamsetningu, hitastig og loftþrýstinginn í lofthjúpi þessa gríðarheita hnattar. Niðurstöðurnar eru birtar í tímaritinu Nature.

Hópur stjörnufræðinga undir forystu Elyar Sedaghati hjá ESO, sem útskrifaðist nýlega frá TU Berlin, rannsakaði lofthjúp fjarreikistjörnunnar WASP-19b í meiri smáaatriðum en nokkru sinni fyrr. Þessi einstaka reikistjarna er álíka efnismikil og Júpíter en svo nálægt móðurstjörnunni sinni að árið er aðeins 19 klukkustundir. Lofthjúpurinn er því logandi heitur eða í kringum 2000 gráður á Celsíus.

Þegar WASP-19b gengur fyrir móðurstjörnuna sína berst hluti sólarljóssins í gegnum lofthjúp reikistjörnunnar og skilur eftir sig fingraför í ljósinu sem berst síðan til Jarðar. Með FORS2 mælitækinu á Very Large Telescope tókst stjörnufræðingunum að mæla þetta ljós og komast að því að lofthjúpurinn inniheldur lítið magn af títanoxíði, vatni og natríumi, auk mikils misturs.

„Að finna slíkar sameindir er ekki auðvelt,“ útskýrir Elyar Sedaghati sem varði tveimur árum sem nemi hjá ESO til að vinna að þessu verkefni. „Við þurftum ekki aðeins framúrskarandi mælingar, heldur líka mjög nákvæma gagnaúrvinnslu. Við notuðum reiknirit til að skoða margar milljónir litrófa sem gefa okkur upplýsingar um efnasamsetningu, hitastig og eiginleika skýjanna eða mistursins í lofthjúpnum og út frá þessum gögnum drögum við ályktanir okkar.“

Títanoxíð er sjaldséð á Jörðinni en vitað er að það leynist í lofthjúpum kaldra stjarna. Í lofthjúpum heitra gasrisa eins og WASP-19b verkar það sem hitagleypir eða einangrari. Ef mikið magn títanoxíðis er til staðar koma sameindirnar í veg fyrir að hiti berist inn eða út úr lofthjúpnum svo til verður hitahvarfs — hitastigið er hærra í efri hluta lofthjúpsins en í lægri lögunum. Óson leikur svipað hlutverk í lofthjúpi Jarðar þar sem það veldur hitahvarfi í heiðhvolfinu.

„Títanoxíð í lofthjúpi WASP-19b gefur haft talsverð áhrif á hitastig og hringrásir í lofthjúpnum,“ útskýrir Ryan MacDonald, meðlimur í rannsóknarteyminu og stjörnufræðingur við Cambridge-háskóla í Bretlandi. „Það að geta rannsakað lofthjúpa fjarreikistjarna í slíkum smáatriðum lofar mjög góðu og er afar spennandi,“ bætir Nikku Madhusudhan frá Cambridgeháskóla við en hann hafði umsjón með kennilegum túlkunum á mælingunum.

Stjörnufræðingarnir gerðu mælingar á WASP-19b yfir eins árs tímabil. Með því að mæla sveiflur á stærð reikistjörnunnar í mismunandi bylgjulengdum ljóss, sem barst í gegnum lofthjúp fjarreikistjörnunnar, og bera þær saman við lofthjúpslíkön, gátu stjörnufræðingarnir áttað sig á mismunandi eiginleikum lofthjúpsins, eins og efnasamsetningu.

Þessar nýju upplýsingar um málmoxíð eins og títanoxíð og önnur efni gera okkur kleift að betrumbæta líkön af lofthjúpum fjarreikistjarna. Til framtíðar litið, þegar stjörnufræðingar geta rannsakað lofthjúpa hugsanlega lífvænlegra reikistjarna, munu betrumbætt líkönin gefa miklu betri hugmynd um hvernig á að túlka mælingar.

„Þessi mikilvæga uppgötvun er afrakstur mikillar vinnu þar sem FORS2 mælitækið var betrumbætt, nákvæmlega þessum tilgangi,“ sagði Henri Boffin hjá ESO en hann leiddi þá vinnu. „Síðan vinnunni lauk er FORS2 orðið besta mælitækið til að gera rannsóknir af þessu tagi frá Jörðinni.“

Frekari upplýsingar

Greint er frá niðurstöðum rannsóknarinnar í greininni „Detection of titanium oxide in the atmosphere of a hot Jupiter“ eftir Elyar Sedaghati o.fl., sem birtist í Nature.

Í rannsóknarteyminu eru Elyar Sedaghati (ESO; Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt, Þýskalandi; og TU Berlin, Þýskalandi), Henri M.J. Boffin (ESO), Ryan J. MacDonald (Cambridge University, Bretlandi), Siddharth Gandhi (Cambridge University, Bretlandi), Nikku Madhusudhan (Cambridge University, Bretlandi), Neale P. Gibson (Queen’s University Belfast, Bretlandi), Mahmoudreza Oshagh (Georg-August-Universität Göttingen, Þýskalandi), Antonio Claret (Instituto de Astrofísica de Andalucía - CSIC, Spáni og Heike Rauer (Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt og TU Berlin, 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, Extremely Large Telescope eða ELT sem verður „stærsta auga jarðar“.

Tenglar

Tengiliðir

Sævar Helgi Bragason
Stjörnufræðivefurinn
Ísland
Farsími: 8951984
Tölvupóstur: eson-iceland@eso.org

Elyar Sedaghati
ESO Fellow
Vitacura, Santiago, Chile
Sími: +56 2 2463 6537
Tölvupóstur: esedagha@eso.org

Henri Boffin
ESO
Garching bei München, Germany
Sími: +49 89 3200 6542
Tölvupóstur: hboffin@eso.org

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

Connect with ESO on social media

Þetta er þýðing á fréttatilkynningu ESO eso1729.

Um fréttatilkynninguna

Fréttatilkynning nr.:eso1729is
Nafn:WASP-19b
Tegund:Milky Way : Star : Circumstellar Material : Planetary System
Facility:Very Large Telescope

Myndir

Artist’s impression of the exoplanet WASP-19b
Artist’s impression of the exoplanet WASP-19b
texti aðeins á ensku
Infographic showing the path of stellar light through the atmosphere of WASP-19b
Infographic showing the path of stellar light through the atmosphere of WASP-19b
texti aðeins á ensku
The star WASP-19 in the constellation of Vela (The Sails)
The star WASP-19 in the constellation of Vela (The Sails)
texti aðeins á ensku

Myndskeið

ESOcast 126 Light: Titanium oxide in exoplanetary atmosphere (4K UHD)
ESOcast 126 Light: Titanium oxide in exoplanetary atmosphere (4K UHD)
texti aðeins á ensku
Flying from the Earth to the star WASP-19 in the constellation Vela
Flying from the Earth to the star WASP-19 in the constellation Vela
texti aðeins á ensku
Light passing through the atmosphere of WASP-19b
Light passing through the atmosphere of WASP-19b
texti aðeins á ensku

Sjá einnig