M cüce Gliese 876 çevresindeki kayalık gezegenin sanatçı çizimi. Resim kredisi: NSF. Büyütmek için tıklayın.
Kendi güneş sistemimizin ötesinde Dünya benzeri gezegenleri araştırmak için büyük bir adım atan bir gökbilimci ekibi, henüz tespit edilen en küçük ekstrasolar gezegenin keşfini açıkladı. Dünya'nın yaklaşık yedi buçuk katı, yarıçapın yaklaşık iki katı olan, Güneşimizden çok farklı olmayan normal bir yıldızın etrafında dönen ilk kayalık gezegen olabilir.
Normal yıldızların etrafında keşfedilen yaklaşık 150 ekstra dünya dışı gezegenin tümü, Dünya kütlesinin yaklaşık 15 katı bir buz devi olan Uranüs'ten daha büyüktü.
Santa Cruz California Üniversitesi'nde astronomi ve astrofizik profesörü olan Steven Vogt, “Tespit edebileceğimizin sınırlarını zorluyoruz ve Dünya'yı bulmaya daha da yaklaşıyoruz” dedi.
Bugünün sonuçları, insanlığın sorabileceği en derin sorulardan birini cevaplamak için önemli bir adımdır: Evrende yalnız mıyız? Ulusal Bilim Vakfı Matematiksel ve Fizik Bilimleri Direktörü başkanı Michael Turner, araştırmaya kısmi finansman sağladığını söyledi.
Yeni keşfedilen? Süper Dünya? Kova takımyıldızı yönünde sadece 15 ışık yılı uzaklıkta bulunan yıldız Gliese 876'nın yörüngesinde. Bu yıldız ayrıca iki büyük, Jüpiter boyutunda gezegene sahiptir. Yeni gezegen sadece iki gün içinde yıldızın etrafında çırpıyor ve yıldızın yüzeyine o kadar yakın ki, sıcaklığı muhtemelen 400 ila 750 derece Fahrenheit (200 ila 400 derece Santigrat), fırın gibi sıcaklıklar yaşam için çok sıcak biliyor.
Bununla birlikte, gezegenin yıldızda indüklediği küçük yalpalamayı tespit etme yeteneği, gökbilimcilere, yaşam için daha misafirperver yörüngelerdeki daha küçük kayalık gezegenleri bile tespit edebileceklerine dair güven verir.
Washington Carnegie Enstitüsü'nden ekip üyesi Paul Butler, “Bu henüz algılanan en küçük ekstrasolar gezegen ve yeni bir kayalık karasal gezegen sınıfı ilkidir” dedi. “Dünya'nın daha büyük kuzeni gibi.”
Ekip, Gliese 876 yörüngesinde, 0.021 astronomik birim (AU) veya 2 milyon mil mesafede 1.94 günlük bir periyotla, 5.9 Dünya kütlesi gezegeni için minimum kütleyi ölçer.
Ekibin gezegenin kayalık olduğuna dair doğrudan bir kanıtı olmamasına rağmen, düşük kütlesi onu Jüpiter gibi gaz tutmamasına engelliyor. Diğer üç iddia edilen kayalık gezegen bildirildi, ancak patlayan bir yıldızın yanıp sönen cesedi olan bir pulsarın yörüngesinde yörüngeler.
Berkeley California Üniversitesi'nde astronomi profesörü olan takım lideri Geoffrey Marcy, “Bu gezegen eski bir soruyu cevaplıyor” dedi. “2000 yıl önce Yunan filozofları Aristo ve Epicurus, başka Dünya benzeri gezegenler olup olmadığını tartıştılar. Şimdi, ilk kez, normal bir yıldızın etrafında kayalık bir gezegen için kanıtımız var. ”
NASA / Ames Araştırma Merkezi'nden teorik gökbilimci Marcy, Butler ve Kaliforniya Üniversitesi Gözlemevleri / UC Santa Cruz'daki Lick Gözlemevi'nden doktora sonrası araştırmacı Eugenio J. Rivera bir basın toplantısında bugün bulgularını sundular (13 Haziran Pazartesi) Arlington, Va NSF konferans.
Hawaii'deki Keck Gözlemevi'nde yaptıkları araştırmalar NSF, Ulusal Havacılık ve Uzay İdaresi, California Üniversitesi ve Washington Carnegie Enstitüsü tarafından desteklendi.
Sonuçları detaylandıran bir makale Astrophysical Journal'a gönderildi. Kağıttaki yazarlar, Santa Cruz, California Üniversitesi, Lick Gözlemevi'nden Steven Vogt ve Gregory Laughlin; San Francisco Eyalet Üniversitesi'nden Debra Fischer; ve NSF'nin Boulder, Colorado'daki Ulusal Atmosfer Araştırmaları Merkezi Timothy M. Brown.
Gliese 876 (veya GJ 876) M cüce olarak bilinen küçük, kırmızı bir yıldız mıdır? galaksideki en yaygın yıldız türüdür. Kova takımyıldızında bulunur ve güneşin yaklaşık üçte birinde, gezegenlerin keşfedildiği en küçük yıldızdır. Butler ve Marcy 1998'de ilk gezegeni tespit ettiler; Jüpiter'in kütlesinin yaklaşık iki katı gaz devi olduğunu kanıtladı. Daha sonra, 2001 yılında, Jüpiter'in kütlesinin yaklaşık yarısını oluşturan ikinci bir gezegen, başka bir gaz devi daha bildirdi. İkisi rezonant yörüngelerde, dış gezegenin yıldızın yörüngesinde 60 gün sürüyor, iç dev gezegenin iki katı.
Lissauer ve Rivera, bilinen iki gezegenin alışılmadık hareketlerini modellemek için Gliese 876 sistemindeki Keck verilerini analiz ediyorlar ve üç yıl önce yıldızın etrafında dönen daha küçük, üçüncü bir gezegenin olabileceğini düşünüyorlardı. Aslında, bilinen iki gezegen arasındaki rezonans etkileşimini dikkate almasalardı, üçüncü gezegeni asla göremezlerdi.
Lissauer, “İki gezegen için birbirleriyle etkileşen bir modelimiz vardı, ancak iki gezegen modeli ile gerçek veriler arasındaki farka baktığımızda, üçüncü bir gezegen olarak yorumlanabilecek bir imza bulduk” dedi.
Üç gezegenli bir model sürekli olarak verilere daha iyi uyum sağladı, diye ekledi Rivera. “Ancak bu üçüncü gezegenden gelen sinyal çok güçlü olmadığından, daha fazla veri olana kadar yeni bir gezegeni duyurmak konusunda çok dikkatliydik” dedi.
Keck Teleskobu'nun yüksek çözünürlüklü spektrometresinde (HIRES) yapılan son iyileştirmeler, önemli yeni veriler sağladı. HIRES'i tasarlayan ve inşa eden Vogt, geçen Ağustos ayında spektrometrenin CCD (şarj bağlantılı cihaz) dedektörlerini yükseltmek için UC Santa Cruz'daki UC Gözlemevleri / Lick Gözlem Laboratuarlarındaki teknik personel ile çalıştı.
Butler, “Bu sonuçta bize güven veren yükseltilmiş HIRES'ten alınan yüksek hassasiyetli veriler” dedi.
Takım şimdi yaklaşık 10 yıldız yarıçapında yıldıza çok yakın yörüngede dönen gezegen için ikna edici verilere sahip. Bu, güneş sistemimizdeki Merkür'ün yörüngesinin onda birinden daha az.
"İki günlük bir yörüngede, sıvı su için yaklaşık 200 santigrat derece sıcak," dedi Butler. “Bu bizi bu şeyin en olası bileşiminin bu güneş sisteminin iç gezegenleri gibi olduğu sonucuna götürüyor? nikel demir bir kaya, kayalık bir gezegen, karasal bir gezegen. ”
UC Santa Cruz astronomi yardımcı doçenti Laughlin, “Gezegenin kütlesi bir atmosfere kolayca tutunabilir” dedi. “Muhtemelen demir çekirdekli ve silikon mantolu kayalık bir gezegen olarak kabul edilir. Hatta yoğun bir buharlı su tabakasına bile sahip olabilir. Burada gördüğümüz şey, Dünya gibi gerçek bir karasal gezegen ile buz devlerinin Uranüs ve Neptün'ün sıcak bir versiyonu arasında ara bir şey olduğunu düşünüyorum. ”
Geliştirilmiş bilgisayar yazılımı ile birlikte, bu ekip tarafından Keck’in HIRES spektrometresi için tasarlanan yeni CCD (şarj bağlı cihaz) dedektörleri artık bir yıldızın Doppler hızını saniyede bir metreye kadar ölçebiliyor mu? insan yürüyüş hızı? saniyede üç metre önceki hassasiyet yerine. Bu gelişmiş hassasiyet, gezegen avcılığı ekibinin Gliese 876 gibi M cüce yıldızlarının yaşanabilir bölgesi içindeki Dünya benzeri bir gezegenin yerçekimi etkisini tespit etmesini sağlayacaktır.
Butler, “Önümüzdeki birkaç yıl içinde Güneş benzeri yıldızların etrafında Dünya kütlesi gezegenleri görmemize izin vermesi için saniyede bir metre hassasiyet elde etmek, eski hassasiyetimizi üçe katlamak için Keck'te yepyeni bir rejimi zorluyoruz” dedi.
"UC Santa Cruz ve Lick Gözlemevi ekibimiz, Keck teleskopunu dünyanın en iyisi olan kayalık bir gezegen avcısı yapmak için muazzam miktarda optik ve teknik ve dedektör çalışması yaptı," diye ekledi Marcy.
Lissauer, dergiye gönderilen bildiride bildirilen başka bir başarıdan da heyecan duyuyor. İlk kez, Rivera ve Laughlin, yıldız sisteminin yörüngesinin sadece yıldızın gözlemlenen Doppler yalpalamasından görüş hattının eğimini belirlediler. İki Jüpiter büyüklüğündeki gezegenin nasıl etkileştiğine dair dinamik modeller kullanarak, iki dev gezegenin kütlelerini gözlenen şekillerden ve oval yörüngelerinin önceki hızlarından hesaplayabildiler. Önlem, bir gezegenin eliptik yörüngesinin uzun ekseninin yavaş dönüşüdür.
Yörüngesel düzlemin görüş hattımıza 40 derece eğildiğini gösterdiler. Bu, takımın üçüncü gezegenin en olası kütlesini yedi buçuk Dünya kütlesi olarak tahmin etmesini sağladı.
Lissauer, “Bu çalışmada, önceki çalışmalardan daha dinamik bir modelleme var, çok daha fazlası,” dedi.
Ekip, yıldız Gliese 876'yı gözlemlemeye devam etmeyi planlıyor, ancak Keck ile düzenli olarak gözlemledikleri 150 veya daha fazla M cüce gezegen arasında başka karasal gezegenler bulmak için istekli.
Butler, “Şimdiye kadar, gözlemlediğimiz M cüce yıldızları arasında neredeyse hiç Jüpiter kütlesi gezegen bulmuyoruz, bu da bunun yerine, daha küçük kitle gezegenlerinin büyük bir nüfusunun olacağını gösteriyor.”
Orijinal Kaynak: Carnegie Institute Haber Bülteni
