Komunikat prasowy

Teleskop ESO uzyskał pierwsze w historii zdjęcie wieloplanetarnego systemu wokół gwiazdy podobnej do Słońca

22 lipca 2020

Należący do Europejskiego Obserwatorium Południowego (ESO) teleskop VLT wykonał pierwsze w historii zdjęcie młodej, podobnej do Słońca gwiazdy, której towarzyszą dwie olbrzymie egzoplanety. Zdjęcia systemów wieloplanetarnych są niesamowicie rzadkie, a do tej pory astronomowie nigdy nie obserwowali w taki bezpośredni sposób jednocześnie więcej niż jednej planety okrążającej gwiazdę podobną do Słońca. Obserwacje pomogą astronomom w zrozumieniu, jak formowały się i ewoluowały planety wokół naszego własnego Słońca.

Zaledwie kilka tygodni temu ESO pokazało narodziny systemu planetarnego prezentując nowe, oszałamiające zdjęcie z VLT. Teraz ten sam teleskop i ten sam instrument, uzyskały pierwsze bezpośrednie zdjęcie systemu planetarnego wokół gwiazdy podobnej do Słońca, położonej około 300 lat świetlnych od nas i znanej jako TYC 8998-760-1.

„Odkrycie stanowi migawkę ze środowiska, które jest bardzo podobne do tego w naszym Układzie Słonecznym, ale na znacznie wcześniejszym etapie jego ewolucji” mówi Alexander Bohn, doktorant w Leiden University w Holandii, który kierował nowymi badaniami, opublikowanymi dzisiaj w The Astrophysical Journal Letters.

„Pomimo iż astronomowie odkryli w sposób pośredni tysiące planet w naszej galaktyce, jedynie niewielki ułamek egzoplanet zostało bezpośrednio sfotografowanych” tłumaczy współautor Matthew Kenworthy, profesor uczelniany w Leiden University, dodając, że „bezpośrednie obserwacje są ważne w poszukiwaniu środowisk, które mogą wspierać istnienie życia”. Obrazowanie bezpośrednie dwóch lub więcej egzoplanet wokół tej samej gwiazdy jest jeszcze rzadsze – do tej pory zaobserwowano w ten bezpośredni sposób jedynie dwa tego rodzaju systemy, w obu przypadkach z gwiazdami znacząco różniącymi się od Słońca. Nowe zdjęcia z VLT jest pierwszą bezpośrednią fotografią więcej niż jednej egzoplanety wokół gwiazdy podobnej do Słońca. Należący do ESO teleskop VLT była także pierwszy teleskopem, który uzyskał bezpośredni obraz planety pozasłonecznej (w 2004 roku), gdy uchwycił plamkę światła wokół brązowego karła, który jest „nieudaną” gwiazdą.

„Nasz zespół był stanie uzyskać pierwsze zdjęcie dwóch gazowych olbrzymów okrążających młodą gwiazdę, która jest słonecznym analogiem” mówi Maddalena Reggiani, stażystka w KU Leuven (Belgia), która brała udział w badaniach. Dwie planety można zobaczyć na nowym zdjęciu jako dwa jasne punkty światła odległe od swojej gwiazdy macierzystej, która z kolei znajduje się w lewym górnym rogu fotografii (kliknij na zdjęcie, aby zobaczyć pełen widok). Uzyskując zdjęcia w różnym czasie, zespół był w stanie rozróżnić te planety od gwiazd tła.

Dwa gazowe olbrzymy krążą wokół swojej gwiazdy w odległościach 160 i około 320 razy dystans Ziemia-Słońce. Plasuje to planety znacznie dalej od ich gwiazdy niż Jowisz lub Saturn, które także są dwoma gazowymi olbrzymami. Jowisz i Saturn znajdują się w odległości zaledwie 5 i 10 razy dystans Ziemia-Słońce. Zespół badawczy odkrył także, że dwie egzoplanety są znacznie masywniejsze niż te z Układu Słonecznego, wewnętrzna ma 14 mas Jowisza, a zewnętrza sześć mas Jowisza.

Zespół Bohna sfotografował system podczas swoich poszukiwań olbrzymich, młodych planet wokół gwiazd podobnych do Słońca, ale znacznie młodszych. Gwiazda TYC 8998-760-1 ma zaledwie 17 milionów lat i znajduje się na niebie w konstelacji Muchy. Bohn opisuje gwiazdę jako „bardzo młodą wersję naszego własnego Słońca”.

Uzyskanie zdjęć było możliwe dzięki wysokiej wydajności instrumentu SPHERE na teleskopie VLT, pracującym na chilijskiej pustyni Atakama. SPHERE blokuje jasne światło od gwiazdy przy pomocy tzw. koronografu, pozwalając na zobaczenie znacznie słabszych planet. O ile stare planety, takie jak w Układzie Słonecznym, są zbyt chłodne do odnalezienia tą techniką, młode planety są gorętsze i dlatego świecą jaśniej w zakresie podczerwonym. Wykonując kilka fotografii w trakcie ubiegłego roku, a także korzystając ze starszych danych aż do 2017 roku, zespół badawczy potwierdził, że dwie planety są częścią systemu gwiazdy.

Dalsze obserwacje tego układu, w tym przy pomocy przyszłego Ekstremalnie Wielkiego Teleskopu (ELT), budowanego przez ESO, pozwolą astronomom na sprawdzenie czy planety te uformowały się w swojej obecnej lokalizacji, daleko od gwiazdy, czy może uległy migracji z innego miejsca. ELT pomoże także zbadać oddziaływania pomiędzy dwoma młodymi planetami w tym samym systemie. Bohn podsumowuje: „Szansa, że przyszłe instrumenty, takie jak dostępne na ELT, będą w stanie wykryć nawet małomasywne planet wokół tej gwiazdy, wskazuje ważny krok w zrozumieniu systemów wieloplanetarnych, co ma potencjalne implikacje dla historii naszego własnego Układu Słonecznego.”

Więcej informacji

Wyniki badań zaprezentowano w artykule pt. „Two Directly Imaged, Wide-orbit Giant Planets around the Young, Solar Analog TYC 8998-760-1”, który ukaże się w The Astrophysical Journal Letters.

Skład zespołu badawczego: Alexander J. Bohn (Leiden Observatory, Leiden University, Holandia), Matthew A. Kenworthy (Leiden Observatory), Christian Ginski (Anton Pannekoek Institute for Astronomy, University of Amsterdam, Holandia oraz Leiden Observatory), Steven Rieder (University of Exeter, Physics Department, Wielka Brytania), Eric E. Mamajek (Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology, USA oraz Department of Physics & Astronomy, University of Rochester, USA), Tiffany Meshkat (IPAC, California Institute of Technology, USA), Mark J. Pecaut (Rockhurst University, Department of Physics, USA), Maddalena Reggiani (Institute of Astronomy, KU Leuven, Belgia), Jozua de Boer (Leiden Observatory), Christoph U. Keller (Leiden Observatory), Frans Snik (Leiden Observatory) oraz John Southworth (Keele University, Wielka Brytania).

Aby uzyskać dodatkowe, zewnętrzne komentarze na temat publikacji, prosimy o kontakt z astronomem ESO – Carlo Manara (cmanara@eso.org) – który nie brał udziału w badaniach. 

ESO jest wiodącą międzyrządową organizacją astronomiczną w Europie i najbardziej produktywnym obserwatorium astronomicznym na świecie. Ma 16 krajów członkowskich: Austria, Belgia, Czechy, Dania, Finlandia, Francja, Hiszpania, Irlandia, Holandia, Niemcy, Polska, Portugalia, Szwajcaria, Szwecja, Wielka Brytania oraz Włochy, dodatkowo Chile jest kraje gospodarzem, a Australia (IA/FCUL) strategicznym partnerem. ESO prowadzi ambitne programy dotyczące projektowania, konstrukcji i użytkowania silnych naziemnych instrumentów obserwacyjnych, pozwalając astronomom na dokonywanie znaczących odkryć naukowych. ESO odgrywa wiodącą rolę w promowaniu i organizowaniu współpracy w badaniach astronomicznych. ESO zarządza trzema unikalnymi, światowej klasy obserwatoriami w Chile: La Silla, Paranal i Chajnantor. W Paranal ESO posiada teleskop VLT (Very Large Telescope - Bardzo Duży Teleskop), najbardziej zaawansowane na świecie astronomiczne obserwatorium w świetle widzialnym oraz dwa teleskopy do przeglądów. VISTA pracuje w podczerwieni i jest największym na świecie instrumentem do przeglądów nieba, natomiast VLT Survey Telescope to największy teleskop dedykowany przeglądom nieba wyłącznie w zakresie widzialnym. ESO jest głównym partnerem ALMA, największego istniejącego projektu astronomicznego. Z kolei na Cerro Armazones, niedaleko Paranal, ESO buduje 39-metrowy teleskop ELT (Extremely Large Telescope - Ekstremalnie Wielki Teleskop), który stanie się „największym okiem świata na niebo”.

Linki

• Publikacja naukowa
• Zdjęcia VLT
• Dla naukowców: masz ciekawe odkrycie? Przedstaw swoje wyniki badań

Kontakt

Alexander Bohn
Leiden Observatory, University of Leiden
Leiden, The Netherlands
Tel.: +31 (0)71 527 8150
E-mail: bohn@strw.leidenuniv.nl

Matthew Kenworthy
Leiden Observatory, University of Leiden
Leiden, The Netherlands
Tel.: +31 64 172 0331
E-mail: kenworthy@strw.leidenuniv.nl

Maddalena Reggiani
Institute of Astronomy, KU Leuven
Leuven, Belgium
Tel.: +32 16 19 31 99
E-mail: maddalena.reggiani@kuleuven.be

Carlo Manara (astronomer who did not participate in the study; contact for external comment)
European Southern Observatory
Garching bei München, Germany
Tel.: +49 (0) 89 3200 6298
E-mail: cmanara@eso.org

Bárbara Ferreira
ESO Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Tel.: +49 89 3200 6670
Tel. kom.: +49 151 241 664 00
E-mail: pio@eso.org

Krzysztof Czart (Kontakt dla mediów Polska)
Sieć Popularyzacji Nauki ESO oraz Urania - Postępy Astronomii
Toruń, Polska
Tel.: +48 513 733 282
E-mail: eson-poland@eso.org

Śledź ESO w mediach społecznościowych