eso1615sv — Pressmeddelande (forskning)

Tre potentiellt bebeoliga planeter hittade kring närliggande ultrasval stjärna

Hittills bästa stället att leta efter liv utanför solsystemet

2 maj 2016

Med hjälp av teleskopet TRAPPIST vid ESO:s La Silla-observatorium har astronomer upptäckt tre planeter som kretsar kring en ultrasval dvärgstjärna bara 40 ljusår från jorden. Dessa världar, som är jämförbara med Venus och jorden i både storlek och temperatur, är de bästa målen hittills för forskare som söker efter liv utanför solsystemet. De är också de första planeterna som hittats hos en sådan pytteliten och ljussvag stjärna. Forskningsresultaten publiceras i tidskriften Nature den 2 maj 2016.

Ett forskarlag lett av astronomen Michaël Gillon vid Institutet för astrofysik och geofysik vid Lièges universitet i Belgien har använt det belgiska teleskopet TRAPPIST [1] för att observera stjärnan 2MASS J23062928-0502285, nu även känd som TRAPPIST-1. De upptäckte att vid jämna mellanrum bleknade stjärnan lite grann, vilket tydde på att flera föremål passerade mellan stjärnan och jorden [2]. En detaljerad analys visade sedan att här fanns tre planeter, var och en ungefär lika stor som jorden.

TRAPPIST-1 är en ultrasval dvärgstjärna. Den är mycket svalare och rödare än solen, och knappt större än Jupiter. Sådana stjärnor är både mycket vanligt förekommande i Vintergatan och väldigt långlivade, men det är första gången som planeter har hittats kring en av dem. Trots att den ligger så nära jorden är stjärnan för ljussvag och för röd för att kunna ses med blotta ögat, eller ens med ett större amatörteleskop. Den ligger i stjärnbilden Vattumannen.

Emmanuël Jehin, medförfattare till den nya studien, tycker att de nya resultaten är spännande.

– Det här innebär verkligen ett paradigmskifte vad gäller planetpopulationen och vägen mot att hitta liv i universum. Fram tills nu har förekomsten av “röda världar” som kretsar kring ultrasvala dvärgstjärnor var rent teoretisk. Men nu har vi inte bara en ensam planet runt en sådan ljussvag, röd stjärna, utan ett helt system med tre planeter! säger han.

Michaël Gillon, förstaförfattare till forskningsartikeln som beskriver upptäckten, förklarar betydelsen av de nya fynden.

– Varför försöker vi detektera jordliknande planeter hos de minsta och svalaste stjärnorna i solens omgivning? Skälet är enkelt: system kring dessa pyttestjärnor är de enda ställen som vi med dagens teknik kan detektera liv på en jordstor planet. Så om vi vill hitta liv på annat håll i universum är det här som vi borde börja leta, säger han.

Astronomer kommer att söka efter tecken på liv genom att studera hur atmosfären på en planet som passerar framför sin stjärna påverkar det stjärnljus som når jorden. För jordstora planeter som kretsar kring de flesta stjärnor överglänses denna väldigt lilla effekten helt av stjärnans starka ljus. Bara i fallet röda, ultrasvala dvärgstjärnor – som TRAPPIST-1 – är effekten stor nog för att kunna registreras.

Uppföljningsobservationer med större teleskop, bland dem med instrumentet HAWK-I på ESO:s 8-metersteleskop Very Large Telescope (VLT) i Chile, har visat att planeterna runt TRAPPIST-1 har storlekar som liknar jordens. Två av planeterna har omloppstider på ungefär 1,5 dygn respektive 2,4 dygn; den tredje planeten har en mindre välbestämd omloppstid på mellan 4,5 och 73 dagar.

– Med så korta omloppstider ligger planeterna mellan 20 och 100 gånger närmare sin stjärna än jordens bana kring solen. Detta planetsystem har en struktur vars skala snarare liknar Jupiters månar än solsystemets, förklarar Michaël Gillon.

Trots att de kretsar väldigt nära sin lilla värdstjärna tar de två inre planeterna emot bara fyra gånger respektive dubbelt så mycket strålning som jorden får från solen, därför att deras stjärna är mycket ljussvagare än solen. De ligger därför närmare stjärnan än systemets beboeliga zon, men det är också möjligt att deras ytor har beboeliga delar. Den tredje, yttre planetens bana är ännu inte välbestämd. Den fångar troligen upp mindre strålning än jorden men kanske ändå tillräckligt mycket för att ligga i den beboeliga zonen.

Julien de Wit, astronom vid Massachusetts Institute of Technology (MIT) i USA, är också medförfattare till studien.

– Tack vare att flera jätteteleskop nu håller på att byggas, bland dem ESO:s E-ELT och NASA/ESA/CSA:s James Webb Space Telescope som ska sändas upp 2018, kommer vi snart att kunna studera atmosfärernas sammansättning hos dessa planeter och utforska först deras vatten, och sedan efter spår av biologisk aktivitet. Det är ett jättekliv i sökandet efter liv i universum, fastslår han.

Detta arbete öppnar upp ett nytt fält för exoplanetjägare därför att omkring 15 procent av stjärnorna i solens närhet är ultrasvala dvärgstjärnor. Det visar dessutom att sökandet efter exoplaneter har nu intagit ett nytt territorium, nämligen det som tillhör jordens potentiellt bebeoliga kusiner. TRAPPIST:s kartläggning är en prototyp för ett mer ambitiöst projekt, kallat SPECULOOS, som kommer att installeras vid ESO:s Paranalobservatorium [3].

Noter

[1] TRAPPIST (the TRAnsiting Planets and PlanetesImals Small Telescope) är ett belgiskt, robotstyrt, 0,6-metersteleskop som drivs från Lièges universitet och ligger vid ESO’s La Silla Observatory i Chile. Teleskopet ägnar en större del av sin tid på att bevaka ljuset från ett 60-tal av de närmaste ultrasvala dvärgstjärnorna och bruna dvärgar (“stjärnor” vars massor inte riktigt är tillräckliga för att hålla igång fusionsreaktioner i sina kärnor) – allt för att leta efter tecken på planetpassager. Målet i detta fall, TRAPPIST-1, är en ultrasval dvärgstjärna med omkring 0,05 procent av solens luminositet och en massa på cirka 8 procent av solens.

[2] Detta är en av de vanligaste metoderna som astronomer använder för hitta planeter runt andra stjärnor än solen. De tittar på ljuset från stjärnan för att försöka upptäcka om en del av ljuset blockeras när planeten passerar framför värdstjärnan längs siktlinjen mot jorden. Det kallas för en passage. Allt medan planeten kretsar kring solen förväntar man sig att kunna se små, regelbundna minskningar av ljuset från stjärnan när planeten passerar framför den.

[3] SPECULOOS är till största del finansierat av det Europeiska forskningsrådet ERC och leds också av Lièges universitet. Fyra robotstyrda enmeterstelekop kommer att installeras vid Paranalobservatoriet under de närmaste fem åren med mål att söka efter beboeliga planeter hos omkring 500 ultrasvala stjärnor.

Mer information

Forskningsresultaten presenteras i en artikel med titel “Temperate Earth-sized planets transiting a nearby ultracool dwarf star” av M. Gillon m. fl. i tidskriften Nature.

I forskarlaget ingår M. Gillon (Institut d’Astrophysique et Géophysique, Université de Liège, Belgien), E. Jehin (Institut d’Astrophysique et Géophysique, Université de Liège, Belgien), S. M. Lederer (NASA Johnson Space Center, USA), L. Delrez (Institut d’Astrophysique et Géophysique, Université de Liège, Belgien), J. de Wit (Department of Earth, Atmospheric and Planetary Sciences, Massachusetts Institute of Technology, USA), A. Burdanov (Institut d’Astrophysique et Géophysique, Université de Liège, Belgien), V. Van Grootel (Institut d’Astrophysique et Géophysique, Université de Liège, Belgien), A. Burgasser (Center for Astrophysics and Space Science, University of California, San Diego, USA och Infrared Telescope Facility, som drivs av University of Hawaii), C. Opitom (Institut d’Astrophysique et Géophysique, Université de Liège, Belgien), A. H. M. J. Triaud (Cavendish Laboratory, Cambridge, Storbritannien), B-O. Demaury (Cavendish Laboratory, Cambridge, Storbritannien), D.K. Sahu (Indian Institute of Astrophysics, Bangalore, Indien), D. B. Gagliuffi (Center for Astrophysics and Space Science, University of California, San Diego, USA och Infrared Telescope Facility, som drivs av University of Hawaii), P. Magain (Institut d’Astrophysique et Géophysique, Université de Liège, Belgien) och D. Queloz (Cavendish Laboratory, Cambridge, Storbritannien).

ESO, Europeiska sydobservatoriet, är Europas främsta samarbetsorgan för astronomisk forskning och världens mest produktiva astronomiska observatorium. Det stöds av 16 länder: Belgien, Brasilien, Danmark, Finland, Frankrike, Italien, Nederländerna, Polen, 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 två kartläggningsteleskop. VISTA arbetar i infrarött ljus och är världens största kartläggningsteleskop och VST (VLT Survey Telescope) är det största teleskopet som konstruerats enbart för att kartlägga himlavalvet i synligt ljus. ESO är en huvudpartner i ALMA, världens hittills största astronomiska projekt. Och på Cerro Armazones, nära Paranal, bygger ESO det europeiska extremt stora 39-metersteleskopet för synligt och infrarött ljus, E-ELT. Det kommer att bli ”världens största öga mot himlen”.

Länkar

●       Forskningsartikeln

●       TRAPPIST är kort för "TRAnsiting Planets and PlanetesImals Small Telescope”. Mer information om teleskopet finns här och på TRAPPIST:s hemsida

●       SPECULOOS är kort för "Search for habitable Planets EClipsing ULtra-cOOl Stars". Mer information, hittar du här.

Kontakter

Robert Cumming, kontaktperson för ESO:s utåtriktade verksamhet i Sverige
Onsala rymdobservatorium
Onsala, Sverige
Tel: 031 772 5500
Mobil: 070 493 3114
E-post: robert.cumming@chalmers.se

Michaël Gillon
University of Liege
Belgium
Tel: +32 43 669 743
Mobil: +32 473 346 402
E-post: michael.gillon@ulg.ac.be

Julien de Wit
MIT
Cambridge, Massachusetts, USA
E-post: jdewit@mit.edu

Richard Hook
ESO Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Tel: +49 89 3200 6655
Mobil: +49 151 1537 3591
E-post: rhook@eso.org

Connect with ESO on social media

Detta är den översatta versionen av ESO:s pressmeddelande eso1615, 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.

Om pressmeddelandet

Pressmeddelande nr:eso1615sv
Typ:Milky Way : Star : Circumstellar Material
Facility:TRAnsiting Planets and PlanetesImals Small Telescope–South
Science data:2016Natur.533..221G

Bilder

Den ultrasvala dvärgstjärnan TRAPPIST-1 som den skulle kunna se ut från en av dess planeter
Den ultrasvala dvärgstjärnan TRAPPIST-1 som den skulle kunna se ut från en av dess planeter
Den ultrasvala dvärgstjärnan TRAPPIST-1 som den skulle kunna se ut från en plats nära en av dess planeter
Den ultrasvala dvärgstjärnan TRAPPIST-1 som den skulle kunna se ut från en plats nära en av dess planeter
Den ultrasvala dvärgstjärnan TRAPPIST-1 och dess planeter som de skulle kunna se ut
Den ultrasvala dvärgstjärnan TRAPPIST-1 och dess planeter som de skulle kunna se ut
Den ultrasvala dvärgstjärnan TRAPPIST-1 i stjärnbilden Vattumannen
Den ultrasvala dvärgstjärnan TRAPPIST-1 i stjärnbilden Vattumannen
Jämförelse mellan solen och den ultrasvala dvärgstjärnan TRAPPIST-1
Jämförelse mellan solen och den ultrasvala dvärgstjärnan TRAPPIST-1

Videor

ESOcast83: En ultrasval dvärg med planeter
ESOcast83: En ultrasval dvärg med planeter
Den ultrasvala dvärgstjärnan TRAPPIST-1 som den skulle kunna se ut från en av dess planeter
Den ultrasvala dvärgstjärnan TRAPPIST-1 som den skulle kunna se ut från en av dess planeter
Den ultrasvala dvärgstjärnan TRAPPIST-1 som den skulle kunna se ut från en plats nära en av dess planeter
Den ultrasvala dvärgstjärnan TRAPPIST-1 som den skulle kunna se ut från en plats nära en av dess planeter

Se även