eso1134uk — Науковий реліз

П'ятдесят нових екзопланет відкрито із HARPS

Найбільший в історії "урожай" екзопланет включає в себе 16 нових надземель

12 вересня 2011 р.

Астрономи, котрі використовують HARPS (спектрограф в ESO), що є світовим лідером на царині пошуку екзопланет, оголосили сьогодні про багатий "улов" більше 50 нових екзопланет, у тому числі 16 надземель, одна з яких має орбіту на межі "зони життя" своєї зірки. Вивчаючи властивості всіх планет, які HARPS знайшов до сих пір, дослідна група виявила, що близько 40% зірок, подібних до Сонця, мають принаймні одну планету легшу, ніж Сатурн.

Спектрограф HARPS, котрий розміщений на 3,6-метровому телескопі в обсерваторії Ла-Сілла (ESO, Чилі), є найуспішнішим у світі шукачем планет [1]. Команда HARPS на чолі із Мішелем Майором (Женевський Університет, Швейцарія), сьогодні оголосила про відкриття більше 50 нових екзопланет, котрі обертаються навколо найближчих зірок, в тому числі шістнадцять надземель [2]. Це найбільша кількість таких планет, коли-небудь одночасно оголошених [3]. Результати нових досліджень були представлені на конференції з Позасонячних Планетних Систем (Extreme Solar Systems), на якій 350 фахівців із екзопланет провели зустріч у штаті Вайомінг, США.

"Урожай відкриттів із HARPS перевершив всі наші очікування. Він включає в себе виключно багату популяцію надземель і планет типу Нептуна, котрі обертаються навколо зірок, дуже схожих на наше Сонце. Більше того, нові результати показують, що темп відкриттів прискорюється", говорить Майор.

За вісім років вивчення зірок, подібних до Сонця, використовуючи метод вимірювання радіальної швидкості, із HARPS було відкрито більше 150 нових планет. Близько двох третин усіх відомих екзопланет з масами менше, ніж у Нептуна [4] були виявлені HARPS. Ці виняткові результати є плодами кількох сотень ночей спостережень із HARPS [5].

Опрацьовуючи спостереження 376 подібних до Сонця зірок від HARPS, астрономи в даний час також значно поліпшили оцінку того, наскільки ймовірно, що подібні до Сонця зірки є господарями планет малої маси (на відміну від газоподібних гігантів). Вони виявили, що близько 40% таких зірок, мають принаймні одну планету, менш масивну, ніж Сатурн. Більшість екзопланет маси Нептуна або меншої, виявилися в системах з декількома планетами.

Завдяки модернізації апаратних і програмних систем, HARPS було виведено на новий рівень стабільності та чутливості в пошуках скелястих планет, котрі могли б підтримувати життя. Десять найближчих зірок, подібних до Сонця, були відібрані для нового обстеження. Ці зірки вже спостерігалися із HARPS. Вони, як це відомо, надзвичайно підходить для точних вимірювань радіальної швидкості. Після двох років роботи, група астрономів виявила п'ять нових планет з масами меншими від п’ятикратної маси Землі.

"Ці планети будуть одними з найкращих цілей для майбутніх космічних телескопів щодо пошуку ознак життя в їх атмосферах через знаходження ознак хімічних елементів, таких як наявність кисню", пояснює Франческо Пепе (Женевська Обсерваторія, Швейцарія), провідний автор однієї з недавніх публікацій.

HD 85512 b - одна з недавно оголошених нововиявлених планет, за оцінками лише в 3.6 разів масивніша від Землі [6]. Вона перебуває на межі "зони життя" - вузького поясу навколо зірки, в якій вода може бути в рідкій формі, якщо для цього є необхідні умови [7].

"Ця планета із найменшою підтвердженою масою, яка була виявлена методом виміру радіальної швидкості. Цілком ймовірно, що перебуває в "зоні життя" своєї зірки. Вона є другою планетою малої маси, виявленою HARPS в "зоні життя", додає Лайза Кальтенеггер (Інститут Астрономії ім. Макса Планка, Гейдельберг, Німеччина і Гарвардський Смітсонівський Центр Астрофізики, Бостон, США), яка є експертом по населеності екзопланет.

Підвищення точності нового дослідження HARPS тепер дозволяє виявляти планети із масами до двох мас Землі. В даних час HARPS настільки чутливий, що може виявити радіальні амплітуди швидкості, значно менші, ніж на 4 км/год [8] - це менше, ніж швидкість людської ходи.

"Виявлення HD 85512 b - це далеко не рубіж для HARPS. Воно демонструє можливість виявлення інших супер-Земель в "зонах життя" навколо зірок, подібних до Сонця," додає Mayor.

Ці результати дають астрономам впевненість, що вони близькі до відкриття інших невеликих скелястих придатних для життя планет навколо зірок, подібних до нашого Сонця. Для подальших пошуків плануються нові інструменти. Серед них є копія HARPS для встановлення на Telescopio Nazionale Galileo (Канарські острови), з метою обстеження зірок північного неба, а також новий більш потужний шукач планет, званий ESPRESSO, для установки на Дуже Великому Телескопі (VLT) ESO в 2016 році [9]. Зазираючи в майбутнє, інструмент CODEX на Європейському Надзвичайно Великому Телескопі (E-ELT) просуне цей дослідний метод на іще більш високий рівень.

"У найближчі десять-двадцять років ми повинні мати перший реєстр потенційно населених планет навколо зірок, найближчих до Сонця. Створення такого реєстру має важливе значення, перш ніж в майбутніх експериментах будуть шукати ймовірні спектроскопічні ознаки життя в атмосферах екзопланет", підсумовує Мішель Майор, котрий найперший у світі в 1995 році відкрив першу екзопланету навколо нормальної зірки.

Примітки

[1] HARPS вимірює променеві швидкості зірок із надзвичайною точністю. Обертання планети навколо зірки змушує останню постійно коливатися. У випадку із земним спостерігачем, ці коливання доступні на лінії зору. Через ефект Доплера, ця радіальна зміна швидкості викликає зміщення спектру зірки в сторону більших довжин хвиль по мірі віддалення від спостерігача (називається червоним зсувом) та фіолетовий зсув (в сторону більш коротких довжин хвиль) по мірі наближення. Цей маленький зсув спектру зірки може бути виміряний з високою точністю спектрографом HARPS, на що опираються для висновку про наявність планети.

[2] Планети із масами від однієї до десяти разів вище, ніж у Землі, називають надземлями. Подібні планети відсутні у нашій Сонячній системі, але їх дуже часто знаходять навколо інших зірок. Відкриття таких планет в "зонах життя" навколо їх зірок є дуже цікавим, бо якщо планети скелясті і мають воду, як на Землі, то вони потенційно можуть бути обителями життя.

[3] В даний час число екзопланет становить близько 600. Окрім них, відкритих через вимірювання променевих швидкостей, більше 1200 кандидатів на екзопланети було знайдено космічним телескопом "Кеплер" (NASA) через використання альтернативного методу: пошук незначних знижень яскравості зірки під час проходження планети (транзиту) по диску зірки, що й перекриває частину зоряного світла, видиму для спостерігача. Більшість планет, відкритих при допомозі методу транзитів, дуже віддалені від нас, на відміну від планет, знайдених із HARPS, котрі біля сусідніх Сонцю зірок. Це робить їх більш підхожими цілями для багатьох видів наступних додаткових спостережень.

[4] Нептун приблизно в 17 разів масивніший за Землю.

[5] Цю величезну спостережну програму очолює Стефан Удрі (Женевська Обсерваторія, Швейцарія).

[6] Використовуючи метод променевої швидкості, астрономи можуть оцінити мінімальну масу планети, бо ця оцінка також залежить від нахилу площини орбіти по відношенню до променя зору, а ця величина для нас невідома. Зі статистичної точки зору, ця мінімальна маса доволі часто близька до реальної маси планети.

[7] Поки що HARPS знайшов дві надземлі, котрі можуть перебувати у "зоні життя". Перша із них, Gliese 581 d, була виявлена у 2007 р. (eso0722). HARPS також був недавно використаний для доведення того, що інший кандидат на над-Землю в "зоні життя" навколо зірки Gliese 581 (Gliese 581 g) не існує.

[8] Із великим числом вимірювань, ймовірність виявлення приймачем HARPS надземель із десятикратними земними масами та періодом обертання менше року, близька до 100%. Навіть коли враховувати планети із масами, як три земних, та із річним періодом обертання, то й тоді ймовірність їх виявлення залишається близькою до 20%.

[9] ESPRESSO (Echelle SPectrograph for Rocky Exoplanets and Stable Spectroscopic Observations) повинен бути встановлений на Дуже Великому Телескопі (VLT) ESO. На разі триває його попереднє проектування. Початок роботи заплановано на 2016 р. ESPRESSO буде у змозі реєструвати променеву швидкість 0.35 км/г, або ж навіть меншу. Для порівняння, Земля збурює Сонце, надаючи йому променеву швидкість приблизно 0.32 км/г. Така роздільна здатність дозволить ESPRESSO виявляти планети земної групи в "зоні життя" навколо зірок із малими масами.

Детальніше

Результати досліджень були представлені 12 вересня 2011 року на конференції Позасонячних Планетних Систем (Extreme Solar Systems), котра проводилась в Національному Парку Гранд Тетон  (Вайомінг, США).

Конспект представлений у статті (зараз в розробці): “The HARPS search for southern extra-solar planets, XXXIV — Occurrence, mass distribution and orbital properties of super-Earths and Neptune-type planets”, котра з’явиться в журналі Astronomy & Astrophysics. 

Дослідна група у складі Lovis (OAUG), S. Udry (OAUG), D. Ségransan (OAUG), F. Pepe (OAUG), W. Benz (Physikalisches Institut Universität Bern, Switzerland), J. L. Bertaux (Service d’Aéronomie, Paris, France), F. Bouchy (Institut d’Astrophysique de Paris, Université Pierre & Marie Curie, France and Observatoire de Haute-Provence/CNRS, France), X. Dumusque (OAUG), G. LoCurto (ESO, Germany), C. Mordasini (Max Planck Institute for Astronomy, Germany), D. Queloz (OAUG), N. C. Santos (Centro de Astrofísica da Universidade do Porto, Portugal and Departamento de Física de Astronomia, Faculdade de Ciências da Universidade do Porto, Portugal), D. Queloz (OAUG).

ESO, Європейська Південна Обсерваторія - це передова міжурядова астрономічна організація в Європі та найбільш продуктивна астрономічна обсерваторія світу. Її підтримує 15 країн: Австрія, Бельгія, Бразилія, Чеська Республіка, Данія, Франція, Фінляндія, Німеччина, Італія, Нідерланди, Португалія, Іспанія, Швеція, Швейцарія та Сполучене Королівство. ESO здійснює ініціативну програму, зосереджену на проектуванні, будівництві та експлуатації потужних наземних спостережних об'єктів, що дозволяє астрономам робити важливі наукові відкриття. ESO також відіграє провідну роль у сприянні та організації співробітництва в астрономічних дослідженнях. ESO працює на трьох унікальних, світового класу обсерваторіях в Чилі: Ла Сілла, Паранал і Чахнантор. На горі Паранал, в ESO працює Дуже Великий Телескоп - найбільш передова в світі астрономічна обсерваторія видимого діапазону та VISTA - найбільший оглядовий телескоп в світі. ESO є європейським партнером просунутого астрономічного радіотелескопу ALMA, найбільшого існуючого астрономічного проекту.

В даний час, ESO планує 40 метрового класу Європейський Надзвичайно Великий Телескоп E-ELT (оптичний та ближній ІЧ діапазони), який стане "найбільшим в світі оком в небо".

Посилання

Контакти

Oleg Maliy
NGO Zaporozhye Astronomical Club Altair
Zaporozhye, Ukraine
Телефон: +380 67 1371070
Email: astroclubzp@gmail.com

Stéphane Udry
Observatoire de l’Université de Genève
Switzerland
Телефон: +41 22 379 24 67
Email: stephane.udry@unige.ch

Francesco Pepe
Observatoire de l’Université de Genève
Switzerland
Телефон: +41 223 792 396
Стільниковий: +41 79 302 47 40
Email: francesco.pepe@unige.ch

Lisa Kaltenegger
Research Group Leader, Max Planck Institute for Astronomy
Heidelberg, Germany
Email: kaltenegger@mpia.de

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

Переклад прес-релізу ESO eso1134.

Про реліз

Реліз №:eso1134uk
Назва:Exoplanets, HD 85512, HD 85512 b
Тип:• Milky Way : Star : Circumstellar Material : Planetary System
Facility:ESO 3.6-metre telescope
Science data:2011A&A...534A..58P

Зображення

Artists’s impression of one of more than 50 new exoplanets found by HARPS: the rocky super-Earth HD 85512 b
Artists’s impression of one of more than 50 new exoplanets found by HARPS: the rocky super-Earth HD 85512 b
тільки на англійській
Artists’s impression of one of more than 50 new exoplanets found by HARPS: the rocky super-Earth HD 85512 b
Artists’s impression of one of more than 50 new exoplanets found by HARPS: the rocky super-Earth HD 85512 b
тільки на англійській
Artists’s impression of one of more than 50 new exoplanets found by HARPS: the rocky super-Earth HD 85512 b
Artists’s impression of one of more than 50 new exoplanets found by HARPS: the rocky super-Earth HD 85512 b
тільки на англійській
Artists’s impression of one of more than 50 new exoplanets found by HARPS: the rocky super-Earth HD 85512 b
Artists’s impression of one of more than 50 new exoplanets found by HARPS: the rocky super-Earth HD 85512 b
тільки на англійській
Close-up view of the star HD 85512
Close-up view of the star HD 85512
тільки на англійській
The habitable zone around some stars with planets
The habitable zone around some stars with planets
тільки на англійській
Wide-field view of the sky around the star HD 85512
Wide-field view of the sky around the star HD 85512
тільки на англійській

Відео

ESOcast 35: Fifty New Exoplanets
ESOcast 35: Fifty New Exoplanets
тільки на англійській
Animation of artist’s impression of the super-Earth planet HD 85512 b
Animation of artist’s impression of the super-Earth planet HD 85512 b
тільки на англійській
Animation of artist’s impression of the super-Earth planet HD 85512 b
Animation of artist’s impression of the super-Earth planet HD 85512 b
тільки на англійській
Zooming in on HD 85521 b
Zooming in on HD 85521 b
тільки на англійській
Video News Release 34: Fifty New Exoplanets (eso1134e)
Video News Release 34: Fifty New Exoplanets (eso1134e)
тільки на англійській

Також дивіться наші