eso1837nb — Pressemelding

Superjord går i bane rundt Barnards stjerne

Red Dots-kampanje finner overbevisende tegn til eksoplanet rundt den nærmeste enkeltstjernen

14. november 2018

Rundt enkeltstjernen som ligger nærmeste Solen er det en eksoplanet som er minst 3,2 ganger så stor som Jorden – en såkalt superjord. En av de største observasjonskampanjene til dags dato har brukt data fra et verdensomspennende utvalg av teleskoper, inkludert ESOs planetjaktende instrument HARPS. Det har avslørt denne frosne, svakt opplyste verdenen. Den nylig oppdagede planeten er den nest nærmeste kjente eksoplaneten til Jorden. Barnards stjerne er den stjernen som beveger seg raskeste på natthimmelen.

En planet er blitt oppdaget i bane rundt Barnards stjerne, bare seks lysår unna. Dette gjennombruddet – annonsert i en artikkel som ble publisert i tidsskriftet Nature – er et resultat av de Red Dots- og CARMENES-prosjektene. Deres leting etter lokale steinplaneter har allerede avdekket en ny verden som går i bane rundt vår nærmeste nabostjerne, Proxima Centauri.

Planeten, som betegnes som Barnards stjerne b, er nå den nest nærmeste kjente eksoplaneten [1]. Innsamlet data indikerer at planeten kan være en superjord som har en masse på minst 3,2 ganger Jordens masse, og den bruker rundt 233 dager på å gå i bane rundt sin vertsstjerne. Barnards stjerne, planetens vertsstjerne, er en rød dverg, som betyr at den er en kald stjerne med lav masse, som bare svakt lyser opp denne nyoppdagede verdenen. Lys fra Barnards stjerne gir sin planet bare 2 % av energien som Jorden mottar fra Solen.

Til tross for å planeten befinner seg relativt nærme stjernen sin – en avstand på bare 0,4 ganger avstanden mellom Jorden og Solen – ligger eksoplaneten nær snølinjen, regionen der flyktige forbindelser som vann kan kondensere til fast is. Denne frosne, skyggefulle verdenen kan ha en temperatur på –170 °C, noe som gjør den ugjestmild for liv slik vi kjenner det.

Barnards stjerne er oppkalt etter astronom E. E. Barnard, og er den nærmeste enkeltstjernen fra Solen. Mens stjernen selv er gammel – sannsynligvis to ganger alderen til Solen – og relativt inaktiv, har den også den raskeste tilsynelatende bevegelsen av stjernene på natthimmelen [2]. En superjord er den vanligste typen planet som dannes rundt stjerner med lav masse slik som Barnards stjerne, noe som gjør den nyoppdagede planetkandidaten troverdig. Videre forutsier dagens teorier om planetdannelse at snølinjen er det ideelle stedet for slike planeter å dannes.

Tidligere søk etter en planet rundt Barnards stjerne har hatt skuffende resultater. Dette nylig gjennombruddet var mulig bare ved å kombinere målinger fra flere høypresisjonsinstrumenter montert på teleskoper over hele verden [3].

«Etter en veldig grundig analyse er vi 99 % sikre på at planeten er der», uttalte teamets hovedforsker, Ignasi Ribas (Institute of Space Studies of Catalonia og Institute of Space Sciences, CSIC i Spania). «Vi vil imidlertid fortsette å observere denne raske stjernen for å utelukke mulige, men usannsynlige, naturlige variasjoner i stjernens lysstyrke som kan maskere seg som en planet.» 

Blant de brukte instrumentene var ESOs berømte planetjaktende HARPS- og UVES-spektrografer. «HARPS spilte en viktig rolle i dette prosjektet. Vi kombinerte arkivdata fra andre team med nye, overlappende målinger av Barnards stjerne fra forskjellige fasiliteter», sa Guillem Anglada Escudé (Queen Mary University of London, Storbritannia), hovedforskeren på teamet bak dette resultatet [4]. «Kombinasjonen av instrumenter var nøkkelen til at vi kunne kryssjekke resultatet.» 

Astronomene brukte dopplereffekten til å finne eksoplanetkandidaten. Mens planeten går i bane rundt stjernen, forårsaker dens gravitasjonskraft at stjernen vingler. Når stjernen beveger seg bort fra planeten, rødforskyver spekteret seg – det vil si at det beveger seg mot lengre bølgelengder. På samme måte blir stjernelyset forskjøvet mot kortere, blåere bølgelengder når stjernen beveger seg mot planeten.

Astronomer utnytter denne effekten til å måle endringene i en stjernes hastighet som følge av at en eksoplanet går i bane rundt den – med forbløffende nøyaktighet. HARPS kan oppdage endringer i stjernens hastighet på så lite som 3,5 km/t – som omtrent tilsvarer gangfart. Denne tilnærmingen til eksoplanetjakt er kjent som radialhastighetsmetoden, og har aldri tidligere vært brukt til å oppdage en lignende type superjord i en så stor bane rundt en stjerne.

«Vi brukte observasjoner fra syv forskjellige instrumenter, som spenner over 20 års målinger, noe som gjør dette til et av de største og mest omfattende datasettene som er brukt til nøyaktige radialhastighetsstudier», forklarte Ribas. «Kombinasjonen av alle data førte til totalt 771 målinger – en stor mengde informasjon!» 

«Vi har alle jobbet veldig hardt med dette gjennombruddet», konkluderte Anglada-Escudé. «Denne oppdagelsen er resultatet av et stort samarbeid organisert i forbindelse med Red Dots-prosjektet, som inkluderte bidrag fra team over hele verden. Oppfølgingsobservasjoner er allerede i gang ved ulike observatorier over hele verden.» 

Fotnoter

[1] De eneste stjernene som er nærmere Solen, er trippelstjernesystemet Alfa Centauri. I 2016 fant astronomer ved hjelp av ESO-teleskoper og andre fasiliteter klart bevis på at en planet går i bane rundt den nærmeste stjernen i dette systemet, Proxima Centauri. Den planeten ligger litt over fire lysår fra Jorden, og ble oppdaget av et team ledet av Guillem Anglada Escudé.

[2] Barnards stjernes hastighet med hensyn til Solen er omtrent 500 000 km/t. Til tross for denne enorme farten er det ikke den raskeste kjente stjernen. Det som gjør stjernens bevegelse bemerkelsesverdig, er hvor fort den ser ut til å bevege seg over nattehimmelen sett fra Jorden, kalt stjernens tilsynelatende bevegelse. Barnards stjerne reiser en avstand som tilsvarer Månens diameter over himmelen hvert 180 år. Mens dette kanskje ikke høres ut som så mye, er det uten tvil den raskeste tilsynelatende bevegelsen til noen stjerne på himmelen.

[3] Fasilitetene som ble brukt i denne undersøkelsen var: HARPSESO 3.6-metre telescope; UVESESO VLT; HARPS-NTelescopio Nazionale Galileo; HIRES på Keck 10-metre telescope; PFSCarnegie’s Magellan 6.5-m telescope; APF2.4-m telescope ved Lick Observatory; og CARMENES ved Calar Alto Observatory. I tillegg ble det gjort observasjoner med 90-cm telescope ved Sierra Nevada Observatory, 40-cm robotic telescope ved SPACEOBS observatory, og 80-cm Joan Oró Telescope ved Montsec Astronomical Observatory (OAdM).

[4] Historien bak denne oppdagelsen vil bli utforsket mer i detalj i denne ukens ESOBlog.

Mer informasjon

Denne studien ble presentert i den vitenskapelige artikkelen «A super-Earth planet candidate orbiting at the snow-line of Barnard’s star» i tidsskriftet Nature den 15. november.

Teamet bestod av: I. Ribas (Institut de Ciències de l’Espai, Spania & Institut d’Estudis Espacials de Catalunya, Spania), M. Tuomi (Centre for Astrophysics Research, University of Hertfordshire, Storbritannia), A. Reiners (Institut für Astrophysik Göttingen, Tyskland), R. P. Butler (Department of Terrestrial Magnetism, Carnegie Institution for Science, USA), J. C. Morales (Institut de Ciències de l’Espai, Spania & Institut d’Estudis Espacials de Catalunya, Spania), M. Perger (Institut de Ciències de l’Espai, Spania & Institut d’Estudis Espacials de Catalunya, Spania), S. Dreizler (Institut für Astrophysik Göttingen, Tyskland), C. Rodríguez-López (Instituto de Astrofísica de Andalucía, Spania), J. I. González Hernández (Instituto de Astrofísica de Canarias Spania & Universidad de La Laguna, Spania), A. Rosich (Institut de Ciències de l’Espai, Spania & Institut d’Estudis Espacials de Catalunya, Spania), F. Feng (Centre for Astrophysics Research, University of Hertfordshire, Storbritannia), T. Trifonov (Max-Planck-Institut für Astronomie, Tyskland), S. S. Vogt (Lick Observatory, University of California, USA), J. A. Caballero (Centro de Astrobiología, CSIC-INTA, Spania), A. Hatzes (Thüringer Landessternwarte, Tyskland), E. Herrero (Institut de Ciències de l’Espai, Spania & Institut d’Estudis Espacials de Catalunya, Spania), S. V. Jeffers (Institut für Astrophysik Göttingen, Tyskland), M. Lafarga (Institut de Ciències de l’Espai, Spania & Institut d’Estudis Espacials de Catalunya, Spania), F. Murgas (Instituto de Astrofísica de Canarias, Spania & Universidad de La Laguna, Spania), R. P. Nelson (School of Physics and Astronomy, Queen Mary University of London, Storbritannia), E. Rodríguez (Instituto de Astrofísica de Andalucía, Spania), J. B. P. Strachan (School of Physics and Astronomy, Queen Mary University of London, Storbritannia), L. Tal-Or (Institut für Astrophysik Göttingen, Tyskland & School of Geosciences, Tel-Aviv University, Israel), J. Teske (Department of Terrestrial Magnetism, Carnegie Institution for Science, USA & Hubble Fellow), B. Toledo-Padrón (Instituto de Astrofísica de Canarias, Spania & Universidad de La Laguna, Spania), M. Zechmeister (Institut für Astrophysik Göttingen, Tyskland), A. Quirrenbach (Landessternwarte, Universität Heidelberg, Tyskland), P. J. Amado (Instituto de Astrofísica de Andalucía, Spania), M. Azzaro (Centro Astronómico Hispano-Alemán, Spania), V. J. S. Béjar (Instituto de Astrofísica de Canarias, Spania & Universidad de La Laguna, Spania), J. R. Barnes (School of Physical Sciences, The Open University, Storbritannia), Z. M. Berdiñas (Departamento de Astronomía, Universidad de Chile), J. Burt (Kavli Institute, Massachusetts Institute of Technology, USA), G. Coleman (Physikalisches Institut, Universität Bern, Sveits), M. Cortés-Contreras (Centro de Astrobiología, CSIC-INTA, Spania), J. Crane (The Observatories, Carnegie Institution for Science, USA), S. G. Engle (Department of Astrophysics & Planetary Science, Villanova University, USA), E. F. Guinan (Department of Astrophysics & Planetary Science, Villanova University, USA), C. A. Haswell (School of Physical Sciences, The Open University, Storbritannia), Th. Henning (Max-Planck-Institut für Astronomie, Tyskland), B. Holden (Lick Observatory, University of California, USA), J. Jenkins (Departamento de Astronomía, Universidad de Chile), H. R. A. Jones (Centre for Astrophysics Research, University of Hertfordshire, Storbritannia), A. Kaminski (Landessternwarte, Universität Heidelberg, Tyskland), M. Kiraga (Warsaw University Observatory, Polen), M. Kürster (Max-Planck-Institut für Astronomie, Tyskland), M. H. Lee (Department of Earth Sciences and Department of Physics, The University of Hong Kong), M. J. López-González (Instituto de Astrofísica de Andalucía, Spania), D. Montes (Dep. de Física de la Tierra Astronomía y Astrofísica & Unidad de Física de Partículas y del Cosmos de la Universidad Complutense de Madrid, Spania), J. Morin (Laboratoire Univers et Particules de Montpellier, Université de Montpellier, Frankrike), A. Ofir (Department of Earth and Planetary Sciences, Weizmann Institute of Science. Israel), E. Pallé (Instituto de Astrofísica de Canarias, Spania & Universidad de La Laguna, Spania), R. Rebolo (Instituto de Astrofísica de Canarias, Spania, & Consejo Superior de Investigaciones Científicas & Universidad de La Laguna, Spania), S. Reffert (Landessternwarte, Universität Heidelberg, Tyskland), A. Schweitzer (Hamburger Sternwarte, Universität Hamburg, Tyskland), W. Seifert (Landessternwarte, Universität Heidelberg, Tyskland), S. A. Shectman (The Observatories, Carnegie Institution for Science, USA), D. Staab (School of Physical Sciences, The Open University, Storbritannia), R. A. Street (Las Cumbres Observatory Global Telescope Network, USA), A. Suárez Mascareño (Observatoire Astronomique de l'Université de Genève, Sveits & Instituto de Astrofísica de Canarias Spania), Y. Tsapras (Zentrum für Astronomie der Universität Heidelberg, Tyskland), S. X. Wang (Department of Terrestrial Magnetism, Carnegie Institution for Science, USA), og G. Anglada-Escudé (School of Physics and Astronomy, Queen Mary University of London, Storbritannia & Instituto de Astrofísica de Andalucía, Spania).

ESO, European Southern Observatory, er den fremste mellomstatlige astronomiorganisasjonen i Europa og verdens desidert mest produktive astronomiske observatorium. Organisasjonen er finansiert av 16 land: Belgia, Danmark, Finland, Frankrike, Irland, Italia, Nederland, Polen, Portugal, Spania, Storbritannia, Sveits, Sverige, Tsjekkia, Tyskland og Østerrike, samt vertsnasjonen Chile og med Australia som en strategisk partner. ESOs ambisiøse virksomhet fokuserer på design, bygging og drifting av effektive bakkebaserte observasjonsanlegg for å muliggjøre banebrytende vitenskapelige oppdagelser. ESO spiller også en ledende rolle i å fremme og organisere samarbeid innenfor astronomisk forskning. ESO driver tre unike, verdensledende observatorier i Chile: La Silla, Paranal og Chajnantor. Ved Paranal har ESO oppført Very Large Telescope og det verdensledende Very Large Telescope Interferometer, samt de to kartleggingsteleskopene VISTA som observerer i infrarødt og VLT Survey Telescope som observerer i synlig lys. ESO er også en viktig partner i to fasiliteter ved Chajnantor, APEX og ALMA, som er nåtidens største astronomiprosjekt. På Cerro Armazones, ikke langt fra Paranal, er ESO i ferd med å bygge Extremely Large Telescope (ELT). Med en speildiameter på 39 meter vil dette bli det største «øye» i verden som ser opp på himmelen.

Linker

Kontakter

Maria Hammerstrøm (oversetter & norsk pressekontakt)
Universitetet i Oslo
Oslo, Norge
E-post: eson-norway@eso.org

Ignasi Ribas (Lead Scientist)
Institut d’Estudis Espacials de Catalunya and the Institute of Space Sciences, CSIC
Barcelona, Spain
Tlf.: +34 93 737 97 88 (ext 933027)
E-post: iribas@ice.cat

Guillem Anglada-Escudé
Queen Mary University of London
London, United Kingdom
Tlf.: +44 (0)20 7882 3002
E-post: g.anglada@qmul.ac.uk

Calum Turner
ESO Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Tlf.: +49 89 3200 6670
Mob.: +49 151 1537 3591
E-post: pio@eso.org

ESO i sosiale medier

Dette er en oversettelse av ESOs pressemelding eso1837 i regi av ESON, et nettverk av personer i ESOs medlemsland (samt noen utenfor ESO, som Norge) som fungerer som lokale mediekontakter i forbindelse med pressemeldinger og andre nyheter fra ESO.

Om pressemeldingen

Pressemld. nr.:eso1837nb
Navn:Barnard's Star b
Type:Milky Way : Star : Circumstellar Material : Planetary System
Facility:Very Large Telescope
Instruments:HARPS
Science data:2018Natur.563..365R

Bilder

Kunstnerisk fremstilling av overflaten på superjorden som går i bane rundt Barnards stjerne
Kunstnerisk fremstilling av overflaten på superjorden som går i bane rundt Barnards stjerne
Kunstnerisk fremstilling av superjord i bane rundt Barnards stjerne
Kunstnerisk fremstilling av superjord i bane rundt Barnards stjerne
Barnards stjerne i stjernebildet Slangebæreren
Barnards stjerne i stjernebildet Slangebæreren
Himmelen rundt Barnards stjerne i bevegelse
Himmelen rundt Barnards stjerne i bevegelse
The nearest stars to the Sun (infographic)
The nearest stars to the Sun (infographic)
kun på engelsk

Videoer

ESOcast 184 Light: Superjord går i bane rundt Barnards stjerne (4K UHD)
ESOcast 184 Light: Superjord går i bane rundt Barnards stjerne (4K UHD)
Kunstnerisk fremstilling av superjord i bane rundt Barnards stjerne
Kunstnerisk fremstilling av superjord i bane rundt Barnards stjerne
Utforsk overflaten på superjorden som går i bane rundt Barnards stjerne (kunstnerisk fremstilling)
Utforsk overflaten på superjorden som går i bane rundt Barnards stjerne (kunstnerisk fremstilling)
Barnards stjerne i Solens nabolag
Barnards stjerne i Solens nabolag

Se også