eso1214no — Pressemelding

Milliardvis av steinplaneter i den beboelige sonen rundt røde dverger i Melkeveien

28 March 2012

Nye resultater fra ESOs planetjeger HARPS viser at steinplaneter ikke mye større enn Jorda er veldig vanlige i de beboelige sonene rundt lyssvake røde dvergstjerner. Det internasjonale astronomteamet anslår at det finnes flere titalls milliarder slike planeter bare i Melkeveien, og sannsynligvis omkring hundre i Solas umiddelbare nabolag. Dette er den første direkte måling av hyppigheten av superjord-planeter rundt røde dverger, som utgjør 80 % av stjernene i Melkeveien.

Det unike estimatet over antall lette planeter som går i bane rundt røde dvergstjerner, er nettopp offentliggjort av en internasjonal forskergruppe. Instrumentet de anvendte, var den effektive HARPS-spektrografen på 3,6-metersteleskopet ved ESOs La Silla-observatorium i Chile [1]. I en nylig pressemelding (eso1204) ble det fortalt at planeter rundt stjerner er regelen snarere enn unntaket, men den studien brukte en annen letemetode som ikke var følsom overfor denne viktige typen eksoplaneter (altså de lette).

HARPS-teamet har jaktet på eksoplaneter som kretser omkring de mest tallrike stjernene i Melkeveien, nemlig røde dverger (også kalt M-dverger [2]). Disse stjernene er lyssvake og kalde sammenlignet med Sola, men også svært vanlige og langlivede. Derfor står de for 80 % av alle stjernene i Melkeveien.

"Våre nye observasjoner med HARPS tilsier at om lag 40 % av alle røde dvergstjerner har en superjord [3] rundt seg i den beboelige sonen hvor flytende vann kan eksistere på planetens overflate," forklarer teamleder Xavier Bonfils (IPAG, Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble i Frankrike). "Fordi røde dverger er så vanlige – det finnes ca. 160 milliarder av dem i Melkeveien – blir den forbløffende konsekvensen at det må finnes flere titalls milliarder av disse planetene bare i vår galakse!"

HARPS-teamet undersøkte 102 nøye utvalgte røde dvergstjerner på den sørlige himmelhalvkule over en periode på seks år. Totalt ni superjorder (planeter med masse mellom en og ti ganger Jordas masse) ble oppdaget, deriblant to planeter som befant seg i den beboelige sonen til henholdsvis Gliese 581 (eso0915) og Gliese 667 C. Astronomene var i stand til å beregne hvor tunge planetene var og hvor langt fra moderstjernene sine de kretset.

Ved å kombinere alle dataene, inkludert observasjoner av stjerner som ikke hadde planeter, og se på andelen eksisterende planeter som faktisk er mulig å oppdage med denne teknikken, kunne teamet utlede hvor vanlige forskjellige typer planeter er rundt røde dverger. Hyppigheten av superjorder i den beboelige sonen er 41 %, med et spenn fra 28 % til 95 %.

På den annen side er mer massive planeter, som Jupiter og Saturn i vårt eget solsystem, sjelden å finne omkring røde dverger. Mindre enn 12 % av alle røde dverger ventes å ha en kjempeplanet (med masse mellom 100 og 1000 ganger Jordas masse) i bane rundt seg.

Det ligger forholdsvis mange røde dvergstjerner i Solas nabolag. Det nye estimatet innebærer derfor at det sannsynligvis finnes omtrent hundre superjorder i de beboelige sonene rundt stjerner innenfor en radius av ca. 30 lysår [4] fra Sola.

"Den beboelige sonen rundt en rød dvergstjerne, altså der temperaturen tillater flytende vann å eksistere på en planets overflate, er mye nærmere stjernen enn det Jorda er Sola," forteller teammedlem Stéphane Udry (Geneva Observatory). "Men røde dverger er kjent for å ha utbrudd og såkalte flares på overflaten, noe som kan komme til å bade planeten i røntgenstråling og ultrafiolett lys, og dermed gjøre muligheten for liv mindre."

En av planetoppdagelsene i denne HARPS-studien er Gliese 667 Cc [5]. Dette er den andre planeten i dette trippelstjernesystemet (angående den første, se eso0939). Den ser for øvrig ut til å ligge nær midten av den beboelige sonen. Selv om planeten er mer enn fire ganger tyngre enn Jorda, er den likevel det nærmeste man kommer en tvilling til Jorda så langt. Og etter all sannsynlighet er forholdene på overflaten slik at flytende vann kan eksistere der. Dette er andre gang i løpet av denne HARPS-studien at det oppdages en superjord-planet i den beboelige sonen til en rød dverg. Første tilfelle var planeten Gliese 581d, annonsert i 2007 og endelig bekreftet i 2009.

"Nå som vi vet at det finnes mange superjorder omkring nærliggende røde dverger, er målet å identifisere dem ved hjelp av både HARPS og framtidige instrumenter. Enkelte av disse vil i sitt omløp passere foran moderstjernen sin, og dette kan gi oss mulighet til å undersøke planetens atmosfære og lete etter tegn på liv," avslutter teammedlem Xavier Delfosse (eso1210).

Fotnoter

[1] HARPS måler en stjernes radielle hastighet med ekstraordinær nøyaktighet. En omkretsende planet vil gjøre at moderstjernen vekselvis beveger seg ørlite grann mot og vekk fra en fjern observatør på Jorda. På grunn av Dopplereffekten medfører denne endringen i radiell hastighet en forskyvning i stjernens lysspektrum mot lengre bølgelengder når stjernen beveger seg vekk fra observatøren (kalt rødforskyvning) og mot kortere bølgelengder (blåforskyvning) når den beveger seg mot oss. Denne særdeles lille forskyvningen i stjernens spektrum kan måles med ekstremt nøyaktige spektrografer som HARPS, og således brukes til å indirekte bevise tilstedeværelsen av en planet.

[2] Disse stjernene kalles M-dverger fordi de tilhører spektralklassen M. Dette er den kaldeste av de syv spektralklassene i det enkleste klassifiseringssystemet der stjerner inndeles etter avtagende temperatur og spektrenes utseende.

[3] Planeter med masse mellom en og ti ganger Jordas masse kalles superjorder. Det er ingen superjorder i vårt eget solsystem, men de ser ut til å være meget vanlige rundt andre stjerner. Det er ekstra spennende å finne slike planeter i den beboelige sonen rundt andre stjerner, fordi hvis planeten er av stein og har vann (som Jorda), kan det kanskje eksistere liv der.

[4] Astronomene definerte Solas nærområde til å strekke seg ut til ti parsec, tilsvarende 32,6 lysår.

[5] Navnet forteller at planeten er den andre (c) oppdagede kloden rundt den tredje (C) stjernen i trippelstjernesystemet kalt Gliese 667. Stjernekompanjongene Gliese 667 A og B vil også stråle klart på himmelen over planeten Gliese 667 Cc. Oppdagelsen av Gliese 667 Cc ble uavhengig offentliggjort av Guillem Anglada-Escude og sine kollegaer i februar 2012, omtrent to måneder etter at artikkelutkastet til Bonfils et al. ble gjort tilgjengelig på internett. Bekreftelsen av planetene Gliese 667 Cb og Cc av Anglada-Escude og sine kollegaer var hovedsakelig basert på HARPS-observasjoner og det europeiske forskerteamets dataprosessering, som ble gjort fritt tilgjengelig via ESO-arkivet.

Mer informasjon

Denne studien presenteres i en kommende forskningsartikkel i journalen Astronomy & Astrophysics: "The HARPS search for southern extra-solar planets XXXI. The M-dwarf sample" av Bonfils et al.

Forskerteamet består av X. Bonfils (UJF-Grenoble 1 / CNRS-INSU, Institut de Planétologie et d’Astrophysique de Grenoble, Frankrike [IPAG]; Geneva Observatory, Sveits), X. Delfosse (IPAG), S. Udry (Geneva Observatory), T. Forveille (IPAG), M. Mayor (Geneva Observatory), C. Perrier (IPAG), F. Bouchy (Institut d’Astrophysique de Paris, CNRS, Frankrike; Observatoire de Haute-Provence, Frankrike), M. Gillon (Université de Liège, Belgia; Geneva Observatory), C. Lovis (Geneva Observatory), F. Pepe (Geneva Observatory), D. Queloz (Geneva Observatory), N. C. Santos (Centro de Astrofísica da Universidade do Porto, Portugal), D. Ségransan (Geneva Observatory), J.-L. Bertaux (Service d’Aéronomie du CNRS, Verrières-le-Buisson, Frankrike), og V. Neves (Centro de Astrofísica da Universidade do Porto, Portugal, UJF-Grenoble 1 / CNRS-INSU og IPAG).

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: eson-norway@eso.org

Andreas O. Jaunsen
Oslo, Norge
E-post: eson-norway@eso.org

Xavier Bonfils
Université Joseph Fourier - Grenoble 1/Institut de Planétologie et d’Astrophysique de Grenoble
Grenoble, France
Tlf.: +33 47 65 14 215
E-post: xavier.bonfils@obs.ujf-grenoble.fr

Richard Hook
ESO, La Silla, Paranal, E-ELT and Survey Telescopes Public Information 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 eso1214 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 astronomene Jan-Erik Ovaldsen og Andreas O. Jaunsen. Pressemeldingen er oversatt av JEO.

Om pressemeldingen

Pressemld. nr.:eso1214no
Navn:Exoplanets, Gliese 667 Cc
Type:• Milky Way : Planet
Facility:ESO 3.6-metre telescope
Science data:2013A&A...553A...8D
2013A&A...549A.109B

Bilder

Kunstnerisk framstilling av solnedgang på superjord-kloden Gliese 667 Cc
Kunstnerisk framstilling av solnedgang på superjord-kloden Gliese 667 Cc

Videoer

Artist's impression of a sunset on the super-Earth world Gliese 667 Cc
Artist's impression of a sunset on the super-Earth world Gliese 667 Cc
kun på engelsk

Se også