eso1204no — Pressemelding

Planeter rundt stjerner er regelen snarere enn unntaket

11 January 2012

Et internasjonalt team, inkludert tre astronomer fra European Southern Observatory (ESO), har utnyttet et fenomen kalt mikrolinsing for å beregne hvor vanlig planeter er i Melkeveigalaksen vår. Etter et seks år langt søk der millioner av stjerner ble kartlagt, har forskerne konkludert med at planeter rundt stjerner er regelen snarere enn unntaket. Studien publiseres i journalen Nature 12. januar 2012.

I løpet av de seneste 16 årene har astronomer funnet mer enn 700 bekreftede eksoplaneter [1] og har begynt å undersøke spektrene (eso1002) og atmosfærene (eso1047) til disse fjerne klodene. Selv om det å studere enkeltplaneters egenskaper utvilsomt er verdifullt, gjenstår et betydelig mer grunnleggende spørsmål: Hvor vanlig er egentlig planeter i Melkeveien?

De fleste kjente eksoplaneter er oppdaget enten ved å registrere den ørlille gravitasjonskraften planeten utøver på sin moderstjerne, eller ved å måle den minimale, men regelmessige svekkelsen i lyset fra en stjerne idet en planet passerer foran den. Begge disse metodene er mye mer følsomme overfor planeter som er massive og/eller går i bane nær moderstjernen sin, så det er på det rene at mange planeter har unnsluppet astronomenes letinger.

Et internasjonalt astronomteam har lett etter eksoplaneter med en helt annerledes teknikk kalt gravitasjonell mikrolinsing. Med denne kan man oppdage planeter med et stort spenn i masse og også de som ligger langt unna moderstjernen sin.

Arnaud Cassan (Institut dʼAstrophysique de Paris), hovedforfatteren av Nature-artikkelen, forklarer: "Vi har søkt etter bevis for eksoplaneter i mikrolinseobservasjoner gjort over en seksårsperiode. Utrolig nok viser disse dataene at planeter er mer vanlig enn stjerner i galaksen vår. Vi fant også at lettere planeter, slik som superjorder og kalde neptunlignende kloder, er mer tallrike enn tyngre planeter."

Astronomene tok utgangspunkt i observasjoner fra PLANET-prosjektet [2] og OGLE-prosjektet [3], hvor man leter etter eksoplaneter ved å se på måten gravitasjonsfeltet til en stjerne, kombinert med gravitasjonsfeltet til potensielle planeter, forsterker lyset til en fjernere bakgrunnsstjerne. Hvis stjernen som forsterker lyset og altså fungerer som linse, har en for oss usynlig planet i bane rundt seg, kan planeten gi et lite, men registrerbart bidrag til lysstyrkeøkningen hos bakgrunnsstjernen.

"PLANET-samarbeidet ble etablert for å følge opp lovende mikrolinsefunn ved hjelp av et verdensomspennende nettverk av teleskoper på den sørlige halvkule, fra Australia og Sør-Afrika til Chile. Teleskoper ved ESO har ytt store bidrag til disse himmelkartleggingene," tilføyer lederen av PLANET-prosjektet, Jean-Philippe Beaulieu (Institut d'Astrophysique de Paris).

Mikrolinsing er et kraftig verktøy som har potensial til å oppdage eksoplaneter som aldri ville blitt funnet på andre måter. Men for overhodet å kunne registrere et mikrolinsetilfelle må en bakgrunnsstjerne og stjernen som forårsaker linseeffekten, ligge bortimot perfekt på linje, noe som er sjeldent og helt tilfeldig. For å oppdage en planet under en slik hendelse, kreves i tillegg at planetens bane har en spesiell orientering.

Det er følgelig langt fra enkelt å finne en planet med mikrolinsemetoden. Men de seks årene med mikrolinsedata fra PLANET- and OGLE-søkene som ble brukt i analysen, inneholdt faktisk tre eksoplanetoppdagelser: en superjord [4] og to andre planeter med masser omtrent som Neptun og Jupiter. Det er faktisk en imponerende fangst når vi snakker om mikrolinsemetoden. Oppdagelsen av tre planeter innebærer enten at astronomene hadde utrolig flaks og traff blink tross særdeles dårlige odds, eller så er planeter så utbredt i Melkeveien at funnene var bortimot uunngåelig [5].

I den videre analysen kombinerte astronomene de tre positive eksoplanetfunnene med syv andre oppdagelser fra tidligere studier og et stort antall ikke-deteksjoner eller ikke-funn i dataene for de nevnte seks årene. Ikke-funnene er like viktige for statistikken som de positive funnene, og dessuten mange flere. Konklusjonen ble at én av seks stjerner i studien omgis av en planet med masse omtrent som Jupiter, halvparten har planeter med masse omtrent som Neptun, og to tredeler har superjorder. Denne kartleggingen var i stand til å oppdage planeter som ligger mellom 75 millioner km og 1,5 milliarder km fra moderstjernen sin (i vårt solsystem ville dette intervallet inkludere alle planetene fra Venus til Saturn) og som har masser fra fem ganger Jordas til ti ganger Jupiters.

Totalt sett tyder resultatene sterkt på at det gjennomsnittlige antall planeter rundt en stjerne er større enn én. Planeter er regelen snarere enn unntaket.

"Før tenkte man at Jorda kanskje var unik i vår galakse. Men nå ser det ut til at det bokstavelig talt finnes milliarder av planeter med masser omtrent som Jorda som kretser rundt stjerner i Melkeveien," avslutter medforfatter Daniel Kubas.

Fotnoter

[1] Romteleskopet Kepler har oppdaget (og oppdager fortsatt) store mengder eksoplanetkandidater som ikke er regnet med i dette tallet.

[2] PLANET er en forkortelse for Probing Lensing Anomalies NETwork. Mer en halvparten av dataene fra PLANET-prosjektet som brukes i denne studien, stammer fra det danske 1,5-metersteleskopet ved ESOs La Silla-observatorium i Chile.

[3] OGLE står for Optical Gravitational Lensing Experiment.

[4] En superjord har mellom to og ti ganger større masse enn Jorda. Hittil er det offentliggjort 12 eksoplaneter funnet ved hjelp av mikrolinsing.

[5] Astronomene kartla millioner av stjerner på jakt etter mikrolinsetilfeller. Bare 3247 slike tilfeller ble registrert i perioden 2002–2007 ettersom sannsynligheten for den nødvendige opplinjering av planet, moderstjerne og bakgrunnsstjerne er svært liten. De statistiske resultatene ble utledet fra antall funn og ikke-funn i et representativt utvalg på 440 lyskurver (lyskurvene er måleserier som forteller hvordan stjernenes lysstyrke varierer over tid).

Mer informasjon

Denne studien presenteres i en forskningsartikkel i journalen Nature 12. januar i år: "One or more bound planets per Milky Way star from microlensing observations" av A. Cassan et al.

Forskerteamet består av A. Cassan (Institut dʼAstrophysique de Paris, Frankrike [IAP]; ESO), D. Kubas (IAP), J.-P. Beaulieu (IAP), M. Dominik (University of St Andrews, Storbritannia), K. Horne (University of St Andrews), J. Greenhill (University of Tasmania, Australia), J. Wambsganss (Heidelberg University, Tyskland), J. Menzies (South African Astronomical Observatory), A. Williams (Perth Observatory, Australia), U. G. Jørgensen (Niels Bohr Institute, København, Danmark), A. Udalski (Warsaw University Observatory, Polen), M. D. Albrow (University of Canterbury, New Zealand), D. P. Bennett (University of Notre Dame, Notre Dame, USA), V. Batista (IAP), S. Brillant (ESO), J. A. R. Caldwell (McDonald Observatory, Fort Davis, USA), A. Cole (University of Tasmania), Ch. Coutures (IAP), K. Cook (Lawrence Livermore National Laboratory, USA), S. Dieters (University of Tasmania), D. Dominis Prester (University of Rijeka, Kroatia), J. Donatowicz (Technical University of Vienna, Østerrike), P. Fouqué (Université de Toulouse, Frankrike), K. Hill (University of Tasmania), N. Kains (ESO), S. Kane (NASA Exoplanet Science Institute, Caltech, USA),  J.-B. Marquette (IAP), K. R. Pollard (University of Canterbury, New Zealand), K. C. Sahu (STScI, Baltimore, USA), C. Vinter (Niels Bohr Institute), D. Warren (University of Tasmania), B. Watson (University of Tasmania), M. Zub (Heidelberg University), T. Sumi (Nagoya University, Japan), M. K. Szymański (Warsaw University Observatory [WUO]), M. Kubiak (WUO), R. Poleski (WUO), I. Soszynski (WUO), K. Ulaczyk (WUO), G. Pietrzyński (WUO), og Ł. Wyrzykowski (WUO).

I 2012 feirer European Southern Observatory (ESO) 50-årsjubileum. ESO er den fremste mellomstatlige astronomiorganisasjonen i Europa og verdens mest produktive astronomiske observatorium. Organisasjonen er finansiert av 15 land: Belgia, Brasil, Danmark, Finland, Frankrike, Italia, Nederland, Portugal, Spania, Storbritannia, Sveits, Sverige, Tsjekkia, Tyskland og Østerrike. ESOs ambisiøse virksomhet fokuserer på design, bygging og drifting av effektive bakkebaserte observasjonsanlegg for å muliggjøre banebrytende vitenskapelige oppdagelser. ESO spiller også en ledende rolle i å fremme og organisere samarbeid innenfor astronomisk forskning. ESO driver tre unike, verdensledende observatorier i Chile: La Silla, Paranal og Chajnantor. Ved Paranal driver ESO Very Large Telescope, verdens mest avanserte astronomiske observatorium for synlig lys, og to såkalte kartleggingsteleskop. VISTA observerer i infrarødt og er verdens største kartleggingsteleskop, mens VLT Survey Telescope er det største teleskopet som er designet utelukkende for himmelkartlegginger i synlig lys. ESO er den europeiske partner i et revolusjonerende teleskop kalt ALMA, nåtidens største astronomiprosjekt. ESO planlegger for tiden et ekstremt stort optisk/nær-infrarødt teleskop som har fått betegnelsen E-ELT: European Extremely Large Telescope. Med en speildiameter på rundt 40 meter vil dette bli det største "øye" i verden som skuler opp på himmelen.

Linker

Kontakter

Jan-Erik Ovaldsen
Oslo, Norge
E-post: j.e.ovaldsen@astro.uio.no

Andreas O. Jaunsen
Oslo, Norge
Mob.: +47 99 59 88 00
E-post: ajaunsen@gmail.com

Arnaud Cassan
Institut d'Astrophysique de Paris
Université Pierre et Marie Curie , Paris, France
Tlf.: +33 1 44 32 80 00
E-post: cassan@iap.fr

Daniel Kubas
c/o European Southern Observatory
E-post: dkubas@eso.org

Richard Hook
ESO, La Silla, Paranal, E-ELT & Survey Telescopes Press Officer
Garching bei München, Germany
Tlf.: +49 89 3200 6655
Mob.: +49 151 1537 3591
E-post: rhook@eso.org

Dette er en oversettelse av ESOs pressemelding eso1204 i regi av ESON, et nettverk av personer i ESOs medlemsland (samt noen utenfor ESO, som Norge) som fungerer som lokale mediekontakter i forbindelse med pressemeldinger og andre nyheter fra ESO. Norske kontakter er Jan-Erik Ovaldsen og Andreas O. Jaunsen. Pressemeldingen er oversatt av JEO.
Bookmark and Share

Om pressemeldingen

Pressemld. nr.:eso1204no
Navn:Exoplanets, Gravitational Microlensing, Milky Way
Type:• Milky Way : Cosmology : Phenomenon : Lensing
• X - Cosmology
Facility:Danish 1.54-metre telescope
Science data:2012Natur.481..167C

Bilder

Planets everywhere (artist’s impression)
Planets everywhere (artist’s impression)
kun på engelsk
The Milky Way over the 1.54-metre Danish Telescope at La Silla
The Milky Way over the 1.54-metre Danish Telescope at La Silla
kun på engelsk

Videoer

Planets everywhere
Planets everywhere
kun på engelsk

Se også