eso1035sv — Pressmeddelande (forskning)

Rekordmånga planeter upptäckta runt solliknande stjärna

24 augusti 2010

Genom att använda ESO:s världsledande HARPS-instrument har astronomer upptäckt ett planetsystem som innehåller minst fem planeter i omloppsbana runt den solliknande stjärnan HD 10180. Forskarna har även suggestiva bevis för att ytterligare två planeter kan finnas i systemet, den ena av dem skulle om den bekräftas vara den lättaste planet man någonsin upptäckt. Detta skulle betyda att systemet liknar vårt solsystem i förhållande till antalet planeter (sju stycken, i jämförelse med solsystemets åtta). Dessutom har forskarlaget funnit bevis för att avstånden mellan planeterna och deras stjärna följer ett regelbundet mönster, vilket också är fallet i vårt solsystem.

- Vi har hittat det som sannolikt är det system med flest planeter som hitintills upptäckts, säger han. Den här anmärkningsvärda upptäckten belyser även att vi nu är på väg att påbörja en ny era i exoplanetforskning: studier av komplexa planetsystem och inte bara enskilda planeter. Detaljstudier av planetrörelser i det nya systemet avslöjar en komplicerad växelverkan mellan planeterna genom gravitationskrafter. Det ger oss insikter i den långsiktiga utvecklingen för systemet.

Forskarlaget använde sig av instrumentet HARPS, som sitter på ESO:s 3.6-metersteleskop på La Silla i Chile, under en sex år lång studie av den solliknande stjärnan HD 10180. Stjärnan befinner sig 127 ljusår från oss i den sydliga stjärnbilden Lilla vattenormen. HARPS är ett instrument med oöverträffad mätsäkerhet och stor precision och är världens mest framgångsrika exoplanetjägare.

Tack vare 190 separata mätningar med HARPS kunde astronomerna upptäckta de mycket små fram–och–tillbaka–rörelserna hos stjärnan som orsakas av de komplicerade gravitationskrafterna från minst fem planeter. De fem tydligaste spår i mätserien motsvarar planeter med massor som Neptunus – mellan 13 och 25 gånger jordens massa [1]. De befinner sig i omloppsbanor runt stjärnan med radie mellan 0,06 och 1,4 gånger avståndet mellan jorden och solen.

- Vi har även goda skäl att tro att ytterligare två planeter finns i systemet, säger Lovis.
En av dem skulle vara en planet stor som Saturnus med en massa på minst 65 gånger jordens och en omloppstid på 2200 dagar. Den andra skulle vara den lättaste planeten som någonsin upptäckts, med en massa på ungefär 1,4 gånger jordens. Den befinner sig mycket nära sin stjärna, på ett avstånd av bara 2 procent av avståndet mellan solen och jorden. Ett “år” på denna planet skulle passera på bara 1,18 jorddagar.

- Den här planeten orsakar en vaggande rörelse hos sin stjärna med en ungefärlig hastighet på bara 3 kilometer i timmen – långsammare än gånghastighet. En sådan hastighet är mycket svår att mäta, säger Damien Ségransan, en annan av forskarna i gruppen.
Om den bekräftas, så skulle den här vara ytterligare ett exempel på en het stenplanet, liknande planeten Corot-7b (eso0933).

Det nyupptäckta planetsystemet runt HD 10180 är unikt i flera avseenden. Med åtminstone fem Neptunus-liknande planeter inom ett avstånd som motsvaras av Mars omloppsbana så är det här systemet mer tätbefolkat än vårt solsystems inre regioner, och har många fler planeter med hög massa där [2]. Vidare tycks systemet sakna gasjättar som liknar Jupiter. Dessutom verkar alla planeter ha nästan helt cirkulära banor.

Än så länge känner astronomer till femton system med minst tre planeter. Den tidigare rekordhållaren var 55 Cancri som innehåller fem planeter, varav två jätteplaneter.
- System vars planeter alla har låg massa som det runt HD 10180 verkar vara ganska vanliga, men hur de bildas är fortfarande en gåta, säger Lovis.

Genom att använda den nya upptäckten tillsammans med data från andra planetsystem fann astronomerna att avstånden från planeterna till deras stjärna verkar följa ett regelbundet mönster. I vårt solsystem motsvaras detta av Titus–Bode-lagen [3].
- Det här skulle kunna vara ett tecken på hur dessa planetsystem har bildats, säger Michel Mayor, en av forskarna i gruppen.

Astronomerna har funnit ett annat viktigt resultat under studierna av dessa planetsystem: Det verkar finnas ett förhållande mellan planetsystemets massa och värdstjärnans massa samt stjärnans kemiska sammansättning. De tyngsta planetsystem har hittats runt massiva, metallrika stjärnor, medan de fyra lättaste planetsystemen har hittats runt mindre, metallfattiga stjärnor [4]. Sådana egenskaper bekräftar gängse teoretiska modeller.

Upptäckten offentliggörs idag vid det internationella symposiet “Detection and dynamics of transiting exoplanets” (Exoplanetpassager: detektion och dynamik) vid Observatoire de Haute-Provence i Frankrike.

Noter

[1] Genom att använda radialhastighetsmetoden kan astronomer endast uppskatta en minsta massa för en planet. Den uppskattade massan beror nämligen på lutningen för omloppsplanet relativt siktlinjen, och denna lutning är okänd. Statistiskt sett är denna minsta massa emellertid ofta nära den sanna massan hos planeten.

[2] I medeltal har planeterna in den inre regionen av HD 10180-systemet 20 gånger högre massa än jorden, medan de inre planeterna i vårt solsystem (Merkurius, Venus, jorden och Mars) har i snitt halva jordens massa.

[3] Titus–Bode-lagen säger att avstånden från planeterna till solen följer ett enkelt mönster. För de yttre planeterna förutsades varje planet ligga ungefär dubbelt så långt bort från solen som den föregående planeten. Denna hypotes stämde för Ceres (det största objektet i asteroidbältet) och Uranus, men lyckades inte förutsäga Neptunus omloppsbana. >

[4] Enligt den definition som används inom astronomi är alla grundämnen förutom väte och helium metaller. Alla metaller (med denna definition), förutom några få lätta grundämnen, har skapats inuti generationer av stjärnor. Stenplaneter är uppbyggda av “metaller”.

Mer information

Forskningsresultaten presenterades i en artikel som inskickad till granskning hos tidskriften Astronomy and Astrophysics (“The HARPS search for southern extra-solar planets. XXVII. Up to seven planets orbiting HD 10180: probing the architecture of low-mass planetary systems” av C. Lovis m. fl.).

Forskarlaget består av C. Lovis, D. Ségransan, M. Mayor, S. Udry, F. Pepe, och D. Queloz (Observatoire de Genève, Université de Genève, Schweiz), W. Benz (Universität Bern, Schweiz), F. Bouchy (Institut d’Astrophysique de Paris, Frankrike), C. Mordasini (Max-Planck-Institut für Astronomie, Heidelberg, Tyskland), N. C. Santos (Universidade do Porto, Portugal), J. Laskar (Observatoire de Paris, Frankrike), A. Correia (Universidade de Aveiro, Portugal) samt J.-L. Bertaux (Université Versailles Saint-Quentin, Frankrike) och G. Lo Curto (ESO).

ESO, Europeiska sydobservatoriet, är Europas främsta samarbetsorgan för astronomisk forskning och världens mest produktiva astronomiska observatorium. Det stöds av 14 länder: Belgien, Danmark, Finland, Frankrike, Italien, Nederländerna, Portugal, Schweiz, Spanien, Storbritannien, Sverige, Tjeckien, Tyskland och Österrike. ESO:s ambitiösa verksamhet rör design, konstruktion och drift av avancerade markbaserade forskningsanläggningar som gör det möjligt för astronomer att göra banbrytande vetenskapliga upptäckter. ESO spelar dessutom en ledande roll i att främja och organisera samarbeten inom astronomisk forskning. ESO driver tre unika observationsplatser i Chile: La Silla, Paranal och Chajnantor. Vid Paranal finns Very Large Telescope, världens mest avancerade observatorium för synligt ljus, och VISTA, det största kartläggningsteleskopet. ESO bidrar dessutom till ALMA, ett revolutionerande astronomiskt teleskop och världens hittills största astronomiska projekt. ESO planerar för närvarande bygget av ett 42-meters europeiskt extremt stort teleskop för synligt och infrarött ljus, E-ELT, som kommer att bli ”världens största öga mot himlen”.

Länkar

Kontakter

Robert Cumming
Onsala rymdobservatorium
Göteborg, Sweden
Tel: +46 31 772 5500
Mobil: +46 704933114
E-post: robert.cumming@chalmers.se

Christophe Lovis
Observatoire de l’Université de Genève
Switzerland
Mobil: +41 787 280 354
E-post: christophe.lovis@unige.ch

Damien Ségransan
Observatoire de l’Université de Genève
Switzerland
Tel: +41 223 792 479
E-post: damien.segransan@unige.ch

Francesco Pepe
Observatoire de l’Université de Genève
Switzerland
Tel: +41 223 792 396
E-post: francesco.pepe@unige.ch

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

Detta är den översatta versionen av ESO:s pressmeddelande eso1035, som tagits fram inom ramarna för ESON, ett nätverk av medarbetare i ESO:s medlemsländer som fungerar som lokala kontaktpersoner för media i samband med ESO:s pressmeddelanden och andra händelser. ESON:s kontaktperson i Sverige är Robert Cumming.
Bookmark and Share

Om pressmeddelandet

Pressmeddelande nr:eso1035sv
Namn:HD 10180
Facility:ESO 3.6-metre telescope
Science data:2011A&A...528A.112L

Bilder

The planetary system around the Sun-like star HD 10180 (artist’s impression)
The planetary system around the Sun-like star HD 10180 (artist’s impression)
text på engelska
Wide-field view of the sky around the star HD 10180
Wide-field view of the sky around the star HD 10180
text på engelska
Close-up view of the sky around the star HD 10180
Close-up view of the sky around the star HD 10180
text på engelska

Videor

ESOcast 20: Richest planetary system discovered
ESOcast 20: Richest planetary system discovered
text på engelska
Animation of the planetary system around Sun-like star HD 10180 (artist’s impression)
Animation of the planetary system around Sun-like star HD 10180 (artist’s impression)
text på engelska
Animation of the planetary system around Sun-like star HD 10180 (artist’s impression)
Animation of the planetary system around Sun-like star HD 10180 (artist’s impression)
text på engelska
Animation of the planetary system around Sun-like star HD 10180 (artist’s impression)
Animation of the planetary system around Sun-like star HD 10180 (artist’s impression)
text på engelska
Animation of the planetary system around Sun-like star HD 10180 (artist’s impression)
Animation of the planetary system around Sun-like star HD 10180 (artist’s impression)
text på engelska
Zooming in on the Sun-like star HD 10180
Zooming in on the Sun-like star HD 10180
text på engelska
The radial velocity method for finding exoplanets
The radial velocity method for finding exoplanets
text på engelska

Se även