eso1621is — Fréttatilkynning

Óvæntur fjöldi risareikistjarna finnst í stjörnuþyrpingu

17. júní 2016

Alþjóðlegur hópur stjörnufræðinga hefur fundið mun fleiri reikistjörnur af gerð heitra gasrisa í stjörnuþyrpingunni Messier 67 en búist var við. Niðurstöðurnar koma á óvart en þær fengust með hjálp fjölda sjónauka og mælitækja, þar á meðal HARPS litrófsritanum í La Silla stjörnustöð ESO í Chile. Í þyrpingum er bilið milli stjarna minna en alla jafna sem veldur því að víxlverkun reikistjarna og nálægra stjarna eru tíðari og gæti það útskýrt þennan fjölda heitra gasrisa.

Hópur stjörnufræðinga frá Chile, Brasilíu og Evrópu, undir forystu Roberto Saglia við Max-Planck Institut für extraterrestriche Physik í Garching í Þýskalandi og Luca Pasquini hjá ESO, hafa undanfarin ár gert mjög nákvæmar mælingar á 88 stjörnum í stjörnuþyrpingunni Messier 67 [1]. Þessi lausþyrping er álíka gömul og sólin en talið er að sólkerfið okkar hafi myndast í samskonar umhverfi [2].

Stjörnufræðingarnir beittu HARPS og öðrum mælitækjum [3] í leit að ummerkjum um risareikistjörnur með stutta umferðartíma, sérstaka tegund reikistjörnu sem kallast heitir gasrisar. Merki um heita gasrisa komu í ljós við þrjár stjörnur í þyrpingunni en auk þess höfðu áður fundist vísbendingar um nokkrar aðrar reikistjörnur.

Heitur gasrisi er risareikistjarna sem er um það bil þriðjungur af massa Júpíters eða stærri. Umferðartími þessara reikistjarna (árið) er mjög stuttur, innan við tíu dagar, vegna nálægðar við móðurstjörnurnar sínar og skýrir það hvers vegna þeir eru heitir. Heitir gasrisar eru því harla ólíkir gasrisanum Júpíter í sólkerfinu okkar sem hefur tólf ára umferðartíma um sólina og er miklu kaldari en Jörðin [4].

„Við getum notað lausþyrpingar sem tilraunastofur til að rannsaka eiginleika fjarreikistjarna og prófa kenningar um myndum þeirra,“ útskýrir Roberto Saglia. „Hér erum við ekki aðeins með margar stjörnur sem hugsanlega hafa reikistjörnur, heldur líka þétt umhverfi sem þeir hljóta að hafa myndast í.“

Í rannsókninni komust stjörnufræðingarnir að því að heitir gasrisar eru miklu algengari í kringum stjörnurnar í Messier 67 en í stjörnum utan þyrpinga. „Þetta eru mjög sláandi niðurstöður,“ sagði Anna Brucalassi, sem hafði umsjón með gagnaúrvinnslunni. „Niðurstöðurnrar þýða að heitir gasrisar eru í kringum 5% stjarna í Messier 67 — mun fleiri en í kringum stjörnur sem ekki eru í þyrpingum en þar er hlutfallið nær 1%.“

Stjörnufræðingar telja mjög ólíklegt að risareikistjörnurnar hafi í raun myndast þar sem þeir eru nú. Aðstæðurnar svo nálægt móðurstjörnunum leyfir vart myndun risareikistjarna á borð við Júpíter. Þess í stað er talið að þeir hafi myndast utar, eins og Júpíter gerði líklega, en síðar færst nær móðurstjörnunni. Þessar heitu reikistjörnur voru því eitt sinn mun fjarlægari og kaldari. Spurningin er hvað olli því að þær færðust inn í átt að móðurstjörnunum.

Við því eru nokkur hugsanleg svör. Höfundarnir álykta sem svo að líklegasta svarið sé nágrannastjörnur sem gerðust sérstaklega nærgöngular eða hugsanlega reikistjörnur í nágrannasólkerfum. Í öllu falli er ljóst að nánasta umhverfi sólkerfa geta haft mikil áhrif á þróun þeirra.

Í þyrpingum eins og Messier 67 eru stjörnurnar miklu nær hver annarri en alla jafna, svo algengt er að stjörnur gerist nærgöngular. Það myndi skýra þann mikla fjölda heitra gasrisa sem finnast í þeim.

„Fyrir fáeinum árum hafði enginn heitur gasrisi fundist í lausþyrpingum. Á þremur árum hafa margar fundist svo hugmyndir manna hafa tekið algjörum stakkaskiptum,“ sagði Luca Pasquini hjá ESO, meðhöfundur greinarinnar um rannsóknina, að lokum.

Skýringar

[1] Rannsakaðar voru 88 stjörnur og reynudst sumar vera tvístirni og því ekki heppilegar í rannsóknina. Í rannsókninni var skoðaður undirhópur 66 stjarna.

[2] Þótt stjörnuþyrpingin Messier 67 sé enn bundin saman leystist þyrpingin sem sólin var í á hennar fyrstu árum upp fyrir löngu.

[3] Litróf frá High Resolution Spectrograph á Hobby-Eberly sjónaukanum í Texas í Bandaríkjunum voru líka notuð sem og frá SOPHI litrófsritanum í Observatoire de Haute Provence í Frakklandi.

[4] Fyrsta fjarreikistjarnan sem fannst í kringum stjörnu svipaðri sólinni okkar, 51 Pegasi b, er líka heitur gasrisi. Á sínum tíma kom það á óvart vegna þess að margir stjörnufræðingar bjuggust við að önnur sólkerfi myndu svipa til sólkerfisins okkar þar sem massameiri reikistjörnur væru lengra í burtu frá móðurstjörnunni.

Frekari upplýsingar

Greint er frá niðurstöðum rannsóknarinnar í greininni „Search for giant planets in M67 III: excess of Hot Jupiters in dense open clusters“, eftir A. Brucalassi o.fl., sem birtist í tímaritinu Astronomy & Astrophysics.

Í rannsóknarteyminu eru A. Brucalassi (Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik, Garching, Germany; University Observatory Munich, Germany), L. Pasquini (ESO, Garching, Germany), R. Saglia (Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik, Garching, Germany; University Observatory Munich, Germany), M.T. Ruiz (Universidad de Chile, Santiago, Chile), P. Bonifacio (GEPI, Observatoire de Paris, CNRS, Univ. Paris Diderot, Meudon, France), I. Leão (ESO, Garching, Germany; Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, Brazil), B.L. Canto Martins (Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, Brazil), J.R. de Medeiros (Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, Brazil), L. R. Bedin (INAF-Osservatorio Astronomico di Padova, Padova, Italy) , K. Biazzo (INAF-Osservatorio Astronomico di Catania, Catania, Italy), C. Melo (ESO, Santiago, Chile), C. Lovis (Observatoire de Geneve, Sauverny, Switzerland) og S. Randich (INAF-Osservatorio Astrofisico di Arcetri, Firenze, Italy).

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
Stjörnufræðivefurinn
Ísland
Farsími: 8961984
Tölvupóstur: eson-iceland@eso.org

Anna Brucalassi
Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik
Garching bei München, Germany
Sími: +49 89 30000 3022
Tölvupóstur: abrucala@mpe.mpg.de

Luca Pasquini
ESO
Garching bei München, Germany
Sími: +49 89 3200 6792
Tölvupóstur: lpasquin@eso.org

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

Hannelore Hämmerle
Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik
Garching bei München, Germany
Sími: +49 89 30 000 3980
Tölvupóstur: hhaemmerle@mpa-garching.mpg.de

Connect with ESO on social media

Þetta er þýðing á fréttatilkynningu ESO eso1621.

Um fréttatilkynninguna

Fréttatilkynning nr.:eso1621is
Nafn:Messier 67
Tegund:Milky Way : Star : Circumstellar Material : Planetary System
Facility:ESO 3.6-metre telescope
Instruments:HARPS
Science data:2016A&A...592L...1B

Myndir

Artist’s impression of a hot Jupiter exoplanet in the star cluster Messier 67
Artist’s impression of a hot Jupiter exoplanet in the star cluster Messier 67
texti aðeins á ensku
The star cluster Messier 67 in the constellation of Cancer
The star cluster Messier 67 in the constellation of Cancer
texti aðeins á ensku
Wide-field view of the open star cluster Messier 67
Wide-field view of the open star cluster Messier 67
texti aðeins á ensku

Myndskeið

Artist’s impression of hot Jupiter exoplanet in the star cluster Messier 67
Artist’s impression of hot Jupiter exoplanet in the star cluster Messier 67
texti aðeins á ensku

Sjá einnig