eso1517is — Fréttatilkynning

Fyrsta mælingin á endurvarpi sýnilegs ljóss frá 51 Pegasi b

Ný tækni lofar góðu fyrir framtíðina

22. apríl 2015

Stjörnufræðingar hafa í fyrsta sinn gert litrófsmælingar á sýnilegu ljósi sem endurvarpast af fjarreikistjörnu með hjálp HARPS litrófsritans og reikistjörnuleitartækinu í La Silla stjörnustöð ESO í Chile. Mælingarnar sýna ýmsa eiginleika fyrstu reikistjörnunnar sem fannst í kringum venjulega stjörnu utan okkar sólkerfis, 51 Pegasi b. Niðurstöðurnar lofa góðu fyrir framtíð mælitækninnar, sér í lagi með tilkomu næstu kynslóðar mælitækja eins og ESPRESSO á VLT og í E-ELT í framtíðinni.

Fjarreikistjarnan 51 Pegasi b [1] er í um 50 ljósára fjarlægð frá Jörðinni í stjörnumerkinu Pegasusi. Hún fannst árið 1995 og verður alla tíð minnst fyrir að vera fyrsta reikistjarnan sem fannst utan okkar sólkerfis í kringum venjulega stjörnu á borð við sólina [2]. Hún er einnig fyrsta tegundin af heitum gasrisa sem fannst — fremur algengum flokki reikistjarna sem eru álíka stórar og efnismiklar og Júpíter en mun nær móðurstjörnunum sínum.

Frá því að 51 Pegasi b fannst hafa meira en 1900 fjarreikistjörnur í um 1200 sólkerfum fundist. Þegar tuttugu ár voru liðin frá uppgötvun hennar var hún aftur notuð til að stíga stórt framfaraskref í rannsóknum á fjarreikistjörnum.

Hópur stjörnufræðinga undir forystu Jorge Martins frá Institute of Astrophysics and Space Sciences (IA) og Portoháskóla í Portúga, sem er doktorsnemi hjá ESO í Chile, gerði mælingarnar með HARPS mælitækinu á 3,6 metra sjónauka ESO í La Silla stjörnustöðinni í Chile.

Í dag er algengasta aðferðin til að rannsaka lofthjúp fjarreikistjarna sú að mæla litróf móðurstjörnunnar þegar það berst í gegnum lofthjúp reikistjörnu við þvergöngu. Önnur aðferð er sú að fylgjast með reikistjörnunni bera við rönd móðurstjörnunnar en hún veitir aðallega upplýsingar um hitastig fjarreikistjörnunnar.

Nýja tæknin krefst þess ekki að reikistjarna gangi fyrir móðurstjörnunar og er því hægt að nota til að rannsaka fjölda annarra fjarreikistjarna. Hún gerir stjarnvísindamönnum kleift að greina með beinum hætti sýnilegt ljós, sem þýðir að hægt er að afla mikilla upplýsinga um mismunandi eiginleika reikistjarnanna sem annars eru ófáanlegar með öðrum aðferðir.

Litróf móðurstjörnunnar er notað sem leiðarvísir fyrir leit að svipuðum merkjum í ljósi sem búast má við að endurvarpist af reikistjörnunni þegar hún gengur um móðurstjörnuna. Það er einstaklega vandasamt verk þar sem reikistjörnurnar eru mjög daufar í samanburði við birtu móðurstjarnanna.

Ljós frá reikistjörnunum kaffærist líka auðveldlega af öðrum áhrifum eins og suði [3]. Með það í huga veitir árangur greinitækninnar þegar henni er beitt á HARPS mælingarnar á 51 Pegasi b mjög góð staðfesting á nytsemi hennar.

„Nýja greinitæknin er vísindalega mjög mikilvæg því hún gerir okkur klefit að mæla massa reikistjörnunnar og brautarhalla, sem er nauðsynlegt til að skilja kerfið,“ segir Jorge Martins. „Hún gerir okkur kleift að mæla endurvarp reikistjörnunnar, eða endurvarpsstuðulinn, sem nota má til að draga ályktanir um efnasamsetningu yfirborðs og lofthjúps reikistjörnunnar.“

Mælingarnar sýna að 51 Pegasi b er um helmingi massaminni en Júpíter og brautin hallar um níu gráður í átt að Jörðinni [4]. Reikistjarnan virðist líka stærri en Júpíter að þvermáli og endurvarpa miklu ljósi. Þessir eiginleikar eru dæmigerðir fyrir heita gasrisa sem eru mjög nálægt móðurstjörnunum sínum og baðaðir öflugu ljósi.

HARPS var ómissandi fyrir mælingar stjörnufræðinganna, en sú staðreynd að niðurstöðurnar fengust með 3,6 metra sjónauka ESO, sem hefur takmarkaða getur fyrir þessa tækni, er spennandi fyrir stjörnufræðinga. Enn betri mælitæki á stærri sjónaukum, eins og Very Large Telescope ESO og European Extremely Large Telescope í framtíðinni, munu skila margfalt betri mælingum [5].

„Við bíðum spennt eftir því að ESPRESSO litrófsritinn á VLT verði tekinn í notkun svo við getum gert nákvæmari mælingar á þessu sólkerfi og öðrum,“ segir Nuno Santos við IA og Universidade do Porto, sem er meðhöfundur nýju greinarinnar [6].

Skýringar

[1] Bæði 51 Pegasi b og móðurstjarnan 51 Pegasi eru meðal fyrirbæra sem hægt er að gefa nöfn í NameExoWorlds keppni Alþjóðasambands stjarnfræðinga.

[2] Áður höfðu tvær aðrar reikistjörnur fundist á braut um tifstjörnu.

[3] Þessu mætti líkja við að reyna að rannsaka dauft endurvarp af mýflugu á sveimi við skært bílljós.

[4] Þetta þýðir að braut reikistjörnunnar er nálægt því að vera á rönd frá Jörðu séð, þótt þetta sé ekki nógu nálæg því til þess að þvergöngur eigi sér stað.

[5] ESPRESSO á VLT og síðar enn öflugri mælitæki á mun stærri sjónaukum eins og E-ELT, munu hafa meiri greinigetu og fjölga uppgötvunum á smærri fjarreikistjörnum, á sama tíma og gæði mælinga á svipuðum reikistjörnum og 51 Pegasi b aukast.

[6] Titli þessarar fréttatilkynningar hefur verið breytt til að útskýra betur að hún fjallar um fyrstu litrófsmælingarnar á endurvarpi sýnilegs ljóss af fjarreikistjörnu en ekki mælingar á endurvarpsstuðli fjarreikistjörnu sem fall af bylgjulengd.

Frekari upplýsingar

Rannsóknin var kynnt í greininni „Evidence for a spectroscopic direct detection of reflected light from 51 Peg b“, eftir J. Martins o.fl., sem birtist í tímaritinu Astronomy & Astrophysics hinn 22. apríl 2015.

Í rannsóknarteyminu eru J. H. C. Martins (IA og Universidade do Porto, Porto, Portúgal; ESO, Santiago, Chile), N. C. Santos (IA og Universidade do Porto), P. Figueira (IA og Universidade do Porto), J. P. Faria (IA and Universidade do Porto), M. Montalto (IA og Universidade do Porto), I. Boisse (Aix Marseille Université, Marseille, Frakklandi), D. Ehrenreich (Observatoire de Genève, Geneva, Sviss), C. Lovis (Observatoire de Genève), M. Mayor (Observatoire de Genève), C. Melo (ESO, Santiago, Chile), F. Pepe (Observatoire de Genève), S. G. Sousa (IA og Universidade do Porto), S. Udry (Observatoire de Genève) og D. Cunha (IA og Universidade do Porto).

ESO er fremsta fjölþjóðlega stjörnustöð Evrópu og lang öflugasta stjörnustöð heims. Hún nýtur stuðnings 16 landa: Austurríkis, Belgíu, Brasilíu, Tékklands, Danmörku, Finnlands, Frakklands, Þýskalands, Ítalíu, Hollands, Póllands, Portúgals, Spánar, Svíþjóðar, Sviss og Bretlands, auk gestaþjóðarinnar Chile. ESO heldur úti metnaðarfullum verkefnum sem miða að hönnun, smíði og starfsemi öflugra stjörnustöðva á jörðinni sem gera stjörnufræðingum kleift að gera mikilvægar uppgötvanir. ESO leikur líka lykilhlutverk í að efla og skipuleggja samstarf í stjarnvísindarannsóknum. ESO starfrækir þrjár stjörnuathugunarstöðvar í heimsflokki: La Silla, Paranal og Chajnantor. Á Paranalfjalli starfrækir ESO Very Large Telescope, fullkomnustu stjörnusjónauka heims sem notaðir eru til athugana á sýnilegu ljósi og tvo kortlagningarsjónauka. VISTA er stærsti kortlagningarsjónauki veraldar fyrir innrautt ljós og VLT Survey Telescope er stærsti sjónauki heims sem eingöngu er ætlað að kortleggja himinn í sýnilegu ljósi. ESO er stór þátttakandi í ALMA, stærsta stjarnvísindaverkefni heims. Á Cerro Armazones, skammt frá Paranal, er ESO að smíða 39 metra risasjónauka, European Extremely Large Telescope eða E-ELT sem verður „stærsta auga jarðar“.

Tenglar

Tengiliðir

Sævar Helgi Bragason
Háskóli Íslands
Reykjavík, Ísland
Farsími: 8961984
Tölvupóstur: eson-iceland@eso.org

Jorge Martins
Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço/Universidade do Porto
Porto, Portugal
Sími: +56 2 2463 3087
Tölvupóstur: Jorge.Martins@iastro.pt

Nuno Santos
Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço/Universidade do Porto
Porto, Portugal
Sími: +351 226 089 893
Tölvupóstur: Nuno.Santos@iastro.pt

Stéphane Udry
Observatoire de l’Université de Genève
Geneva, Switzerland
Sími: +41 22 379 24 67
Tölvupóstur: stephane.udry@unige.ch

Isabelle Boisse
Aix Marseille Université
Marseille, France
Tölvupóstur: Isabelle.Boisse@lam.fr

Richard Hook
ESO Public Information Officer
Garching, Germany
Sími: +49 89 3200 6655
Farsími: +49 151 1537 3591
Tölvupóstur: rhook@eso.org

Connect with ESO on social media

Þetta er þýðing á fréttatilkynningu ESO eso1517.

Um fréttatilkynninguna

Fréttatilkynning nr.:eso1517is
Nafn:51 Pegasi b
Tegund:Milky Way : Star : Circumstellar Material : Planetary System
Facility:ESO 3.6-metre telescope
Instruments:HARPS
Science data:2015A&A...576A.134M

Myndir

Artist’s impression of the exoplanet 51 Pegasi b
Artist’s impression of the exoplanet 51 Pegasi b
texti aðeins á ensku
The star 51 Pegasi in the constellation of Pegasus
The star 51 Pegasi in the constellation of Pegasus
texti aðeins á ensku
Wide-field view of the sky around the star 51 Pegasi
Wide-field view of the sky around the star 51 Pegasi
texti aðeins á ensku

Myndskeið

Zooming in on 51 Pegasi
Zooming in on 51 Pegasi
texti aðeins á ensku
Artist’s impression of the exoplanet 51 Pegasi b
Artist’s impression of the exoplanet 51 Pegasi b
texti aðeins á ensku

Sjá einnig