eso1214ru — Научный релиз

Миллиарды скалистых планет в зонах обитания вокруг красных карликов Млечного Пути

28 марта 2012 г.

Новые результаты, полученные на искателе планет ESO HARPS, свидетельствуют о том, что состоящие из скальных пород планеты размером ненамного больше Земли представляют собой весьма обычное явление в зонах обитания вокруг слабых красных звезд. По оценке международной группы исследователей, только в нашей Галактике Млечного Пути насчитываются десятки миллиардов таких планет, причем, вероятно, около сотни их находятся в окрестностях Солнца. Это первое прямое измерение частоты встречаемости «сверх-Земель» вокруг красных карликов, которые составляют 80% всех звезд в Млечном Пути.

Первая прямая оценка количества маломассивных планет вокруг красных карликовых звезд только что объявлена международной групппой астрономов, ведущей наблюдения на спектрографе HARPS, который установлен на 3.6-м телескопе в обсерватории ESO Ла Силья в Чили [1]. Недавнее сообщение (eso1204), утверждавшее, что такие планеты в нашей галактике распространены повсеместно, было основано на использовании другого метода, нечувствительного к этому важному классу экзопланет.

Группа, работающая с HARPS, ищет экзопланеты, обращающиеся вокруг наиболее обычной разновидности звезд Млечного Пути — красных карликов (известных еще как М-карлики [2]). По сравнению с Солнцем эти звезды слабые и холодные, но встречаются очень часто и живут долго; этим объясняется то, что на их долю приходится 80% всех звезд Млечного Пути.

Наши новые наблюдения с HARPS показывают, что вокруг примерно  40% всех красных карликовых звезд обращаются «сверх-Земли», расположенные в зонах обитания, где на их поверхности может существовать жидкая вода”, -- говорит Ксавье Бонфи (Xavier Bonfils, IPAG, Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble, France), руководитель группы. “И, так как красные карлики распространены очень широко — в Млечном Пути их около 160 миллиардов,-- мы получаем удивительную оценку: в нашей Галактике десятки миллиардов таких планет”.

В течение шести лет группа HARPS исследовала тщательно подготовленную выборку из 102 красных карликовых звезд южного неба. Было найдено всего девять «сверх-Земель» (планет с массами между одной и десятью массами Земли), в том числе две в зонах обитания звезд Gliese 581 (eso0915) и Gliese 667 C. Астрономы смогли оценить массу этих планет и их расстояние от их центральных звезд.

Суммируя все полученные данные, в том числе наблюдения звезд, лишенных планет, и определяя долю планет, доступных обнаружению, группа смогла вычислить, насколько часто разные типы планет встречаются вокруг красных карликов. Астрономы нашли, что частота встречаемости «сверх-Земель» [3] в зонах обитания составляет 41%, при ниижней границе этой оценки 28% и верхней 95%.

С другой стороны, оказалось, что более массивные планеты, похожие на наши Юпитер и Сатурн, вокруг красных карликов встречаются редко. Ожидается, что у менее, чем 12% красных карликов имеются планеты-гиганты с массами от 100 до 1000 масс Земли.

Так как вблизи Солнца много красных карликов, новая оценка означает, что в зонах обитания вокруг окрестных звезд (на расстоянии ближе, чем примерно 30 световых лет от Солнца) находится, вероятно, около сотни «сверх-Земель» [4].

"Зона обитания вокруг красного карлика, где температура такова, что на поверхности планет может существовать вода в жидком состоянии, расположена гораздо ближе к материнской звезде, чем Земля к Солнцу",-- говорит Стефан Удри (Stéphane Udry, Geneva Observatory), член группы. "Но, как известно, красные карлики подвержены звездным извержениям – вспышкам, из-за которых на планеты могут обрушиваться потоки рентгеновского или ультрафиолетового излучения, и это может сделать жизнь там менее вероятной". 

Одна из планет, открытых в ходе обзора красных карликов с HARPS -- Gliese 667 Cc [5]. Это вторая планета в системе тройной звезды (см. о первой в eso0939), и похоже, что она расположена вблизи середины зоны обитания. Несмотря на то, что эта планета более, чем вчетверо тяжелее Земли, она больше всех до сих пор открытых планет похожа на Землю и почти наверняка имеет подходящие условия для существования на ее поверхности жидкой воды. Это вторая «сверх-Земля» в зоне обитания красного карлика, открытая в результате этого обзора HARPS, после Gliese 581d, открытие которой было объявлено в 2007 и подтверждено в 2009 г.

Теперь, когда мы узнали, что вокруг соседних красных карликов много «сверх-Земель», нам надо с помощью HARPS и будущих инструментов найти другие такие планеты. Ожидается, что некоторые из них, двигаясь по своим орбитам, будут затмевать материнскую звезду, оказываясь на одной прямой между нею и земным наблюдателем, и это даст прекрасную возможность изучить атмосферу планеты и поискать в ней признаки существования жизни”, -- заключает Ксавье Дельфосс (Xavier Delfosse), еще один член группы (eso1210).

Примечания

[1] HARPS измеряет лучевую скорость звезды с исключительной точностью. С точки зрения земного наблюдателя планета, обращающаяся вокруг звезды, вызывает периодические малые смещения положения звезды к наблюдателю и от него. Благодаря эффекту Допплера, эти изменения лучевой скорости приводят к смещениям спектральных линий в спектре звезды в сторону увеличения длины волны, то есть, покраснения, когда звезда удаляется от нас (красное смещение) и в сторону более коротких волн (голубое смещение), когда звезда движется к нам. Эти микроскопические смещения линий звездного спектра можно измерить с помощью высокоточного спектрографа, каким и является HARPS, и затем сделать вывод о присутствии планеты .

[2] Эти звезды называются М-карликами, так как они принадлежат к спектральному классу M. Это класс самых холодных звезд из семи спектральных классов в простейшей схеме, которая классифицирует звезды в порядке убывания их температуры и соответствущих изменений в их спектрах.

[3] Планеты с массами между одной и десятью массами Земли называются «сверх-Землями» (super-Earths). В Солнечной системе таких планет нет, но их часто находят на орбитах вокруг звезд. Открытия таких планет в зонах обитания вокруг их материнских звезд очень интересны, так как, если планета, как и Земля, состоит из скальных пород и на поверхности ее есть вода, то на ней в принципе может существовать жизнь.

[4] Для астрономов «вблизи» означает блтже десяти парсек, что соответствует примерно 32.6 световых лет.

[5] Это название обозначает, что планета является второй (c) из открытых вокруг третьего компонента (C) в тройной звездной системе Gliese 667. На небе планеты Gliese 667 Cc ярко сияют спутники их материнской звезды Gliese 667 A and B. Об открытии Gliese 667 Cc независимо объявили Guillem Anglada-Escude с сотрудниками в феврале 2012г., примерно через два месяца после выхода электронного препринта статьи Bonfils et al. Подтверждение открытия  планет Gliese 667 Cb и Cc группой Anglada-Escude в основном базируется на наблюдениях с HARPS и проведенной группой европейских астрономов обработке данных, выложенных в открытый доступ из архива ESO.

Узнать больше

Результаты исследования представлены в статье “The HARPS search for southern extra-solar planets XXXI. The M-dwarf sample”, Bonfils et al. которая должна быть опубликована в журнале Astronomy & Astrophysics.

Состав исследовательской группы: X. Bonfils (UJF-Grenoble 1 / CNRS-INSU, Institut de Planétologie et d’Astrophysique de Grenoble, France [IPAG]; Geneva Observatory, Switzerland), 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, France; Observatoire de Haute-Provence, France), M. Gillon (Université de Liège, Belgium; 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) and J.-L. Bertaux (Service d’Aéronomie du CNRS, Verrières-le-Buisson, France).

В 2012 году исполняется 50 лет со дня основания Европейской Южной Обсерватории (ESO, the European Southern Observatory) -- ведущей межгосударственной астрономической организации Европы и самой продуктивной астрономической обсерватории в мире. В ее работе принимают участие 15 стран: Австрия, Бельгия, Бразилия, Чешская Республика, Дания, Франция, Финляндия, Германия, Италия, Нидерланды, Португалия, Испания, Швеция, Швейцария и Объединенное Королевство. ESO проводит в жизнь масштабную программу проектирования, строительства и эксплуатации мощных наземных наблюдательных инструментов, позволяющих астрономам выполнять важнейшие научные исследования. ESO также играет ведущую роль в организации и поддержке международного сотрудничества в области астрономических исследований. ESO располагает тремя уникальными наблюдательными пунктами мирового класса, находящимися в Чили: Ла Силья, Параналь и Чахнантор. В обсерватории Параналь, самой совершенной в мире астрономической обсерватории для наблюдений в видимой области спектра, установлен Очень Большой Телескоп ESO (The Very Large Telescope, VLT) и два обзорных телескопа: VISTA, который работает в инфракрасных лучах и является крупнейшим в мире телескопом для выполнения обзоров неба, и Обзорный Телескоп VLT, (VLT Survey Telescope) -- крупнейший инструмент, предназначенный исключительно для обзора неба в видимом свете. ESO является европейским партнером в революционном проекте астрономического телескопа ALMA – величайшем астрономическом проекте в истории. В настоящее время ESO планирует строительство E-ELT (European Extremely Large optical/near-infrared Telescope) – Европейского Сверхкрупного Телескопа 40-метрового класса для оптического и ближнего ИК диапазонов, который станет “величайшим в мире оком, устремленным в небо».

Ссылки

Контакты

Kirill Maslennikov
Pulkovo Observatory
St.-Petersburg, Russia
Телефон: +78123637786
Сотовый: +79112122130
Email: km@gao.spb.ru

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

Richard Hook
ESO, La Silla, Paranal, E-ELT and Survey Telescopes Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Телефон: +49 89 3200 6655
Сотовый: +49 151 1537 3591
Email: rhook@eso.org

Перевод пресс-релиза ESO eso1214.

О релизе

Релиз №:eso1214ru
Название:Exoplanets, Gliese 667 Cc
Тип:• Milky Way : Planet
Facility:ESO 3.6-metre telescope
Science data:2013A&A...553A...8D
2013A&A...549A.109B

Изображения

Artist’s impression of sunset on the super-Earth world Gliese 667 Cc
Artist’s impression of sunset on the super-Earth world Gliese 667 Cc
только на английском

Видео

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
только на английском

Также смотрите наши