eso1629nb — Pressemelding

Planet funnet i den beboelige sonen rundt vår nærmeste nabostjerne

Pale Red Dot-kampanjen avdekker klode på størrelse med Jorda i bane rundt Proxima Centauri

24. august 2016

Ved hjelp av ESO-teleskoper og andre observatorier har astronomer funnet klare bevis på en planet som kretser rundt Proxima Centauri, vår aller nærmeste nabostjerne. Denne steinplaneten er litt mer massiv enn Jorda, bruker 11 dager på et omløp rundt sine kalde, røde moderstjerne, og har en temperatur som tillater flytende vann å eksistere på overflaten. Kloden har fått betegnelsen Proxima b og er den nærmeste eksoplanet man kjenner til. Kanskje kan den også vise seg å være nærmeste tilholdssted for liv utenfor solsystemet vårt. Forskningsartikkelen som beskriver det banebrytende funnet, publiseres 25. august 2016 i tidsskriftet Nature.

Bare litt over fire lysår unna Jorda, og ikke langt unna det mye mer lyssterke stjerneparet Alfa Centauri AB, finner vi den røde dvergstjernen Proxima Centauri. Med unntak av Sola ligger denne kalde, lille stjernen i stjernebildet Kentauren nærmere oss enn noen andre stjerner i universet. Den lyser imidlertid for svakt til å kunne observeres med det blotte øye.

I første halvdel av 2016 ble Proxima Centauri jevnlig observert med HARPS-spektrografen på ESOs 3,6-metersteleskop ved La Silla-observatoriet i Chile. Stjernen ble i samme periode også overvåket med andre teleskoper rundt om i verden [1]. Observasjonene var del av Pale Red Dot-kampanjen, der et astronomteam ledet av Guillem Anglada-Escudé ved Queen Mary-universitetet i London prøvde å registrere stjernens ørlille fram-og-tilbake-bevegelse forårsaket av gravitasjonskraften fra en hypotetisk, omkretsende planet [2].

Ettersom det også blant folk flest er stor interesse for dette forskningsfeltet, ble observasjonene og framdriften mellom medio januar og april 2016 delt med publikum via sosiale medier og Pale Red Dots hjemmeside. Rapportene ble ledsaget av en rekke lettforståelige innlegg skrevet av eksperter fra hele verden.

Guillem Anglada-Escudé forklarer bakgrunnen for det unike søket: «De første tegnene til en mulig planet rundt Proxima Centauri kom i 2013, men dataene var ikke gode nok til å kunne slå fast noe sikkert. Siden da har vi jobbet hardt med å skaffe observasjonstid på ESOs teleskoper og andre anlegg. Årets Pale Red Dot-kampanje har vært planlagt i nærmere to år.»

Dataene fra Pale Red Dot, kombinert med tidligere observasjoner gjort ved ESO og andre observatorier, avslørte et tydelig signal med særdeles spennende konsekvenser. Forskerne la merke til at Proxima Centauri noen ganger nærmet seg Jorda med en hastighet på omkring 5 kilometer i timen – gangfart for oss mennesker – mens den andre ganger beveget seg bort fra oss med samme hastighet. Denne regelmessige variasjonen i stjernens radielle hastighet, dvs. hastighet langs synsretningen, viste seg å ha en periode på 11,2 dager. Grunnet dopplereffekten medfører stjernens ørlille fram-og-tilbake-bevegelse at spektrallinjene forskyves mot vekselvis kortere og lengre bølgelengder. Grundige analyser av stjernens spektrallinjer indikerte at det finnes en planet med minst 1,3 ganger Jordas masse som går i bane rundt Proxima Centauri i en avstand av om lag 7 millioner kilometer, tilsvarende kun 5 prosent av avstanden mellom Sola og Jorda [3].

De seneste månedene har vært uvanlig spennende for teamleder Guillem Anglada-Escudé: «Jeg sjekket hvor konsistent dette signalet var hver eneste dag i løpet av kampanjens intensive observasjonsperiode, som omfattet totalt 60 netter. De første 10 nettene med data viste lovende takter, de første 20 var i samsvar med forventningene, og etter 30 observasjonsnetter var konklusjonen såpass klar at vi begynte arbeidet med å skrive en vitenskapelig artikkel.»

Røde dverger som Proxima Centauri er aktive stjerner og kan variere på måter som lett kan forveksles med effekten av en omkretsende planet. For å utelukke denne muligheten overvåket teamet stjernens lysstyrkevariasjoner gjennom hele kampanjen ved hjelp av ASH2-teleskopet ved San Pedro de Atacama Celestial Explorations Observatory i Chile samt teleskopnettverket tilhørende Las Cumbres Observatory. Målinger av Proxima Centauris radielle hastighet som skjedde samtidig med sterke utbrudd på stjernen, kunne derfor utelates fra den endelige analysen.

Proxima b går i bane mye nærmere sin moderstjerne enn det Merkur gjør rundt Sola. Men man må huske på at stjernen lyser mye svakere enn vår sol. Planeten ligger derfor i den såkalte beboelige sonen rundt stjernen og har en antatt overflatetemperatur som gjør det mulig for flytende vann å eksistere der. Selv om Proxima b holder til i den beboelige sonen, kan forholdene på overflaten likevel være ganske røffe. Stjernens utbrudd av ultrafiolett lys og røntgenstråling er nemlig langt mer intense enn det Sola utsetter Jorda for [4].

To ferske forskningsartikler drøfter hvorvidt Proxima b er beboelig eller ikke, og hvordan klimaet arter seg der. Konklusjonen er at vann på planeten ikke kan utelukkes. Eventuelt vann på overflaten vil trolig bare eksistere i de mest solrike regionene, enten i et større område på halvkulen som vender mot stjernen (dersom planeten har såkalt synkron eller bundet rotasjon), eller i et tropisk belte (hvis planeten er låst i såkalt 3:2-resonansrotasjon). Rotasjonen til Proxima b, den kraftige strålingen fra moderstjernen og planetens dannelseshistorie gjør klimaet ganske så forskjellig fra det vi har på Jorda. Det er for øvrig lite trolig at planeten har årstider.

Dette etterlengtede planetfunnet markerer starten på omfattende oppfølgingsstudier med både eksisterende instrumenter [5] og neste generasjon kjempeteleskoper som f.eks. European Extremely Large Telescope (E-ELT). Proxima b vil være et opplagt mål i søket etter liv andre steder i universet. Alfa Centauri-systemet, som altså Proxima Centauri tilhører, står for øvrig i sentrum for menneskehetens første forsøk (StarShot) på å nå et annet stjernesystem.

«Det er funnet mange eksoplaneter, og stadig flere vil følge i tiden framover. For oss i dette prosjektet har det likevel vært en uforglemmelig opplevelse å få være med å oppdage vårt solsystems nærmeste eksoplanet – attpåtil en potensielt jordlignende klode. Bak dette resultatet ligger mange år med iherdig innsats fra en rekke mennesker. Oppdagelsen er en hyllest til dem alle. Jakten på liv på Proxima b er snart i gang …,» avslutter Guillem Anglada-Escudé.

Fotnoter

[1] Foruten data fra den nylige Pale Red Dot-kampanjen inneholder forskningsartikkelen bidrag fra forskere som har observert Proxima Centauri i mange år. Disse inkluderer medlemmer av det opprinnelige «UVES/ESO M-dwarf»-prosjektet (Martin Kürster og Michael Endl) og planetjegerpionerer som R. Paul Butler. Artikkelen gjør også bruk av offentlig tilgjengelige observasjonsdata fra HARPS/Geneva-teamet.

[2] Navnet Pale Red Dot er inspirert av «pale blue dot» («lyseblå prikk» på norsk), det berømte uttrykket Carl Sagan brukte på Jorda slik den framstod på et bilde tatt i 1990 fra det ytre solsystem av romsonden Voyager 1.

[3] Oppdagelsen som offentliggjøres i dag, har vært teknisk mulig i de seneste 10 år. Faktisk har man flere ganger tidligere klart å registrere signaler med enda mindre amplituder (altså hastigheter under 5 km/t). En rekke faktorer gjør slike målinger vanskelige, deriblant det faktum at mange stjerner er aktive og/eller har flekker på overflaten (analogt til de mørke solflekkene på vår egen moderstjerne). Den robuste påvisningen av Proxima b var mulig fordi man omsider hadde fått en detaljert forståelse for hvordan Proxima Centauri varierer på tidsskalaer fra minutter til et tiår, og fordi man nøye og kontinuerlig overvåket stjernens lysstyrke mens målingene av stjernens radielle hastighet (fram-og-tilbake-bevegelse) pågikk.

[4] Hvorvidt planeter som dette faktisk er i stand til å opprettholde flytende vann og jordlignende liv på overflaten, er gjenstand for intens, men hovedsakelig teoretisk debatt. Det at Proxima b kretser så nær moderstjernen sin, er en av faktorene som taler mot tilstedeværelsen av liv. For eksempel vil stjernens gravitasjonskraft trolig sørge for at samme side av planeten bades i evig dagslys, mens motsatte side vil ha uavbrutt mørke til evig tid (fenomenet kalles bundet rotasjon). På grunn av den kraftige ultrafiolette strålingen og den energetiske røntgenstrålingen, spesielt i den første milliard år av stjernens liv, kan det tenkes at planetens atmosfære er mer eller mindre fordunstet eller har en mye mer kompleks sammensetning enn Jorda. Men ingen av disse spørsmålene er endelig avklart og vil neppe bli det før man får direkte observasjonelle bevis og kjennskap til planetatmosfærens egenskaper. Lignende betraktninger gjelder også for de tre planetene som nylig ble oppdaget rundt dvergstjernen TRAPPIST-1.

[5] Enkelte metoder for å studere en eksoplanets atmosfære avhenger av at kloden passerer foran moderstjernen sett fra Jorda. Per i dag er det ikke noe som tyder på at Proxima b krysser foran Proxima Centauri, og det er små sjanser for at dette er tilfelle. Likevel er man i ferd med å planlegge observasjoner skal kan bringe klarhet i dette spørsmålet.

Mer informasjon

Studien presenteres i en forskningsartikkel i journalen Nature 25. august 2016: «A terrestrial planet candidate in a temperate orbit around Proxima Centauri» av G. Anglada-Escudé et al.

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

ESO, European Southern Observatory, er den fremste mellomstatlige astronomiorganisasjonen i Europa og verdens desidert mest produktive astronomiske observatorium. Organisasjonen er finansiert av 16 land: Belgia, Brasil, Danmark, Finland, Frankrike, Italia, Nederland, Polen, Portugal, Spania, Storbritannia, Sveits, Sverige, Tsjekkia, Tyskland og Østerrike, samt vertsnasjonen Chile. 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 har ESO oppført Very Large Telescope, verdens mest avanserte astronomiske observatorium for synlig lys, og to såkalte kartleggingsteleskoper. 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 en viktig partner i ALMA, nåtidens største astronomiprosjekt. På Cerro Armazones, ikke langt fra Paranal, er ESO i ferd med å bygge European Extremely Large Telescope (E-ELT). Med en speildiameter på 39 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

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

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

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

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

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

Richard Hook (Coordinating Public Information Officer)
ESO Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Tlf.: +49 89 3200 6655
Mob.: +49 151 1537 3591
E-post: proxima@eso.org

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

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

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

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

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

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

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

Jordan Kenny (Public Information Officer)
University of Hertfordshire
Hatfield, United Kingdom
Tlf.: +44 1707 286476
Mob.: +44 7730318371
E-post: j.kenny@herts.ac.uk

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

ESO i sosiale medier

Dette er en oversettelse av ESOs pressemelding eso1629 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.

Om pressemeldingen

Pressemld. nr.:eso1629nb
Navn:Proxima b, Proxima Centauri
Type:Milky Way : Star : Circumstellar Material : Planetary System
Facility:ESO 3.6-metre telescope
Instruments:HARPS
Science data:2016Natur.536..437A

Bilder

Kunstnerisk framstilling av planeten rundt Proxima Centauri
Kunstnerisk framstilling av planeten rundt Proxima Centauri
Posisjonen til Proxima Centauri på den sørlige himmelhalvkule
Posisjonen til Proxima Centauri på den sørlige himmelhalvkule
Proxima Centauri og dens planet sammenlignet vårt eget solsystem
Proxima Centauri og dens planet sammenlignet vårt eget solsystem
Proxima Centauris bevegelse i 2016 avslører planetens fingeravtrykk
Proxima Centauris bevegelse i 2016 avslører planetens fingeravtrykk
Kunstnerisk framstilling av planeten rundt Proxima Centauri
Kunstnerisk framstilling av planeten rundt Proxima Centauri
Himmelen rundt Alfa Centauri og Proxima Centauri (med tekst)
Himmelen rundt Alfa Centauri og Proxima Centauri (med tekst)
Proxima Centauri i stjernebildet Kentauren
Proxima Centauri i stjernebildet Kentauren
Størrelsessammenligning: Alfa Centauri-stjernene vs. andre stjerner og Jupiter
Størrelsessammenligning: Alfa Centauri-stjernene vs. andre stjerner og Jupiter
Himmelen rundt Alfa Centauri og Proxima Centauri
Himmelen rundt Alfa Centauri og Proxima Centauri
Kunstnerisk framstilling av planeten rundt Proxima Centauri (med tekst)
Kunstnerisk framstilling av planeten rundt Proxima Centauri (med tekst)
Sammenligning mellom Solas og Proxima Centauris tilsynelatende vinkelutstrekning
Sammenligning mellom Solas og Proxima Centauris tilsynelatende vinkelutstrekning
Den sørlige delen av Melkeveien
Den sørlige delen av Melkeveien
Pale Red Dot-kampanjen
Pale Red Dot-kampanjen
Press Conference at ESO HQ
Press Conference at ESO HQ
kun på engelsk
Press conference at ESO HQ
Press conference at ESO HQ
kun på engelsk
Press conference at ESO HQ
Press conference at ESO HQ
kun på engelsk
Press Conference at ESO HQ
Press Conference at ESO HQ
kun på engelsk
Press conference at ESO HQ
Press conference at ESO HQ
kun på engelsk
Press conference at ESO HQ
Press conference at ESO HQ
kun på engelsk
Press conference at ESO HQ
Press conference at ESO HQ
kun på engelsk
Press conference at ESO HQ
Press conference at ESO HQ
kun på engelsk
The double star Alpha Centauri AB
The double star Alpha Centauri AB
kun på engelsk

Videoer

ESOcast 87: Resultater fra Pale Red Dot
ESOcast 87: Resultater fra Pale Red Dot
Kunstnerisk framstilling av planeten rundt Proxima Centauri
Kunstnerisk framstilling av planeten rundt Proxima Centauri
Kunstnerisk framstilling av planeten rundt Proxima Centauri
Kunstnerisk framstilling av planeten rundt Proxima Centauri
En reise til Proxima Centauri og den nyoppdagede planeten
En reise til Proxima Centauri og den nyoppdagede planeten
Fly gjennom Proxima Centauri-systemet
Fly gjennom Proxima Centauri-systemet
Fly gjennom Proxima Centauri-systemet
Fly gjennom Proxima Centauri-systemet
Numerisk simulering av mulige overflatetemperaturer på Proxima b (synkron/bundet rotasjon)
Numerisk simulering av mulige overflatetemperaturer på Proxima b (synkron/bundet rotasjon)
Numerisk simulering av mulige overflatetemperaturer på Proxima b (3:2-resonans)
Numerisk simulering av mulige overflatetemperaturer på Proxima b (3:2-resonans)
Interviews with Pale Red Dot scientists
Interviews with Pale Red Dot scientists
kun på engelsk
Press Conference at ESO HQ
Press Conference at ESO HQ
kun på engelsk

Se også