Reikistjarna fundin í nálægasta stjörnukerfi við jörðina
HARPS mælitækið finnur reikistjörnu á stærð við jörðina á braut um Alfa Centauri B
Sævar Helgi Bragason
16. okt. 2012
Fréttir
Evrópskir stjörnufræðingar hafa fundið reikistjörnu, álíka massamikla og jörðin, á braut um stjörnu í Alfa Centauri kerfinu.
Evrópskir stjörnufræðingar hafa fundið reikistjörnu, álíka massamikla og jörðin, á braut um stjörnu í Alfa Centauri kerfinu — nálægasta stjörnukerfi við jörðina. Reikistjarnan er jafnframt sú léttasta sem fundist hefur í kringum stjörnu á borð við sólina. Reikistjarnan fannst með HARPS mælitækinu á 3,6 metra sjónaukanum í La Silla stjörnustöð ESO í Chile. Niðurstöðurnar verða birtar í vefútgáfu tímaritsins Nature þann 17. október 2012.
Alfa Centauri er ein bjartasta stjarnan á suðurhimninum og nálægasta stjörnukerfið við sólkerfið okkar — aðeins 4,3 ljósár í burtu. Um þrístirni er að ræða — kerfi tveggja stjarna áþekkum sólinni okkar, sem hringsóla hver um aðra og nefnast Alfa Centauri A og B, auk fjarlægari og daufari rauðri dvergstjörnu sem kallast Proxima Centauri [1]. Frá nítjándu öld hafa stjörnufræðingar velt vöngum yfir hugsanlegum reikistjörnum í þessu kerfi, nálægasta mögulega heimili lífs utan okkar sólkerfis. Þrátt fyrir sífellt nákvæmari leit fannst aldrei neitt, fyrr en nú.
„Mælingar okkar með HARPS mælitækinu ná yfir meira en fjögur ár og sýna lítið en raunverulegt merki um reikistjörnu á sveimi um Alfa Centauri B, sem hefur 3,2 daga umferðartíma,“ segir Xavier Dumusque (Stjörnustöðinni í Genf í Sviss og Centro de Astrofisica da Universidade de Porto í Portúgal), aðalhöfundur greinar um rannsóknina. „Þetta er stórkostleg uppgötvun sem hefur reynt til hins ýtrasta á tækni okkar!“
Evrópsku stjörnufræðingarnir fundu reikistjörnuna með því að nema örlítið vagg á hreyfingu stjörnunnar Alfa Centauri B sem rekja má til þyngdartogs reikistjörnunnar [2]. Áhrifin eru sáralítil en valda því að stjarnan vaggar til og frá um 51 sentímetra á sekúndu (1,8 km/klst), álíka hratt og skríðandi smábarn. Aldrei áður hefur viðlíka nákvæmni náðst með þessari aðferð.
Alfa Centauri B líkist sólinni okkar mjög en er örlítið minni og litlu daufari. Reikistjarnan nýfundna er rétt rúmlega massameiri en jörðin en í aðeins 6 milljón km fjarlægð frá sinni móðurstjörnu, miklu nær en Merkúríus er frá sólinni í sólkerfinu okkar. Alfa Centauri A er mörg hundruð sinnum lengra í burtu, en frá reikistjörnunni séð skini hún mjög skært á himninum.
Árið 1995 fannst fyrsta reikistjarnan á braut um stjörnu á borð við sólina okkar en síðan hafa meira en 800 reikistjörnur fundist, flestar miklu stærri en jörðin og margar á stærð við Júpíter [4]. Helsta áskorun stjörnufræðinga nú er að finna reikistjörnu á stærð við jörðina í lífbelti annarrar stjörnu [5]. Nú hefur fyrsta skrefið verið stigið [6].
„Þetta er fyrsta reikistjarnan með massa á við jörðina sem finnst í kringum stjörnu sem líkist sólinni okkar. Hún er mjög nálægt sinni móðurstjörnu og því alltof heit til þess að líf eins og við þekkjum það geti þrifist, en hún gæti verið ein reikistjarna af nokkrum í kerfinu,“ segir Stéphane Udry (Stjörnustöðinni í Genf), einn af höfundum greinarinnar og meðlimur í rannsóknarhópnum. „Fyrri niðurstöður okkar með HARPS, auk nýrra uppgötvana Keplerssjónaukans, sýna að meirihluta lágmassareikistjarna er að finna í kerfum sem þessum.“
„Þessar niðurstöður marka stórt skref í átt til þess að við finnum tvíburasystur jarðar í næsta nágrenni við sólina okkar. Við lifum á spennandi tímum!“ segir Xavier Dumusque að lokum.
Skýringar
[1] Stjörnur í fjölstirnakerfum eru nefndar þannig að stórum bókstöfum er bætt aftan við nafn stjörnunnar. Alfa Centauri A er bjartasta stjarnan í kerfinu, Alfa Centauri B er aðeins daufari og Alfa Centauri C er mun daufari en kallast líka Proxima Centauri. Proxima Centauri er örlítið nær jörðinni en A og B og því formlega nálægasta stjarnan við sólkerfið okkar.
[2] HARPS mælir sjónstefnuhraða stjörnu — hraða hennar í átt til eða frá jörðinni — með mikilli nákvæmni. Reikistjarna á braut um stjörnu veldur því að stjarnan sveiflast reglulega til og frá fjarlægum athuganda á jörðinni. Vegna Dopplerhrifa veldur þessi breyting á sjónstefnuhraðanum færslu í litrófi stjörnunnar að lengri bylgjulengdum þegar hún fjarlægist (kallað rauðvik) en að styttri bylgjulengdum þegar hún nálgast okkur (kallað blávik). Hægt er að mæla þessa örlitlu breytingu í litrófi stjörnunnar með nákvæmum litrófsritum eins og HARPS og finna þannig reikistjörnu.
[3] Með sjónstefnumælingum geta stjörnufræðingar einungis áætlað neðri mörk á massa reikistjörnunnar, því mat á massanum veltur líka á brautarhallanum miðað við sjónlínuna, sem er óþekktur. Tölfræðilega er þessi lágmarksmassi oft mjög nærri raunmassa reikistjörnunnar.
[4] Hingað til hefur Keplerssjónauki NASA fundið 2.300 hugsanlegar reikistjörnur með annarri aðferð — leit að örlítili birtuminnkun stjörnu þegar reikistjarna gengur fyrir hana (þverganga) og hylur hana að hluta. Þær reikistjörnur sem hafa fundist með þessari þvergönguaðferð eru alla jafna mjög fjarlægar. Reikistjörnurnar sem fundist hafa með HARPS eru á braut um tiltölulega nálægar stjörnur en nýjasta uppgötvunin er sú nálægasta. Þessar reikistjörnur eru þess vegna heppilegri til frekari mælinga í kjölfarið, eins og á lofthjúpi reikistjörnunnar.
[5] Lífbelti (habitable zone) er mjótt svæði í kringum stjörnu þar sem vatn getur verið á fljótandi formi ef aðstæður eru réttar.
[6] ESPRESSO, Echelle SPectrograph for Rocky Exoplanet and Stable Spectroscopic Observations, er litrófsriti sem verður komið fyrir í Very Large Telescope. Verið er að leggja lokahönd á hönnun ritans og verður hann tekinn í notkun síðla árs 2016 eða snemma árs 2017. ESPRESSO mun ná að greina sjónstefnuhraða niður í 0,35 km/klst eða minna. Til samanburðar veldur jörðin 0,32 km/klst sjónstefnuhraða á sólinni. Þessi upplausn ætti að gera ESPRESSO kleift að finna reikistjörnur á stærð við jörðina í lífbeltum annarra stjarna. ESPRESSO samstarfið lýtur stjórn þeirra stjörnufræðinga sem gerðu uppgötvunina sem hér er lýst.
Frekari upplýsingar
Sagt er frá þessari rannsókn í greininni „An Earth mass planet orbiting Alpha Centauri B“ sem birtist í vefútgáfu tímaritsins Nature þann 17. október 2012.
Í teyminu eru Xavier Dumusque (Observatoire de Genève í Sviss; Centro de Astrofisica da Universidade do Porto í Portúgal), Francesco Pepe (Observatoire de Genève), Christophe Lovis (Observatoire de Genève), Damien Ségransan (Observatoire de Genève), Johannes Sahlmann (Observatoire de Genève), Willy Benz (Universität Bern í Sviss), François Bouchy (Observatoire de Genève; Institut d'Astrophysique de Paris í Frakklandi), Michel Mayor (Observatoire de Genève), Didier Queloz (Observatoire de Genève), Nuno Santos (Centro de Astrofisica da Universidade do Porto) og Stéphane Udry (Observatoire de Genève).
Árið 2012 fagnar European Southern Observatory (ESO), stjörnustöð Evrópulanda á suðurhveli, fimmtíu ára afmæli sínu. ESO er fremsta fjölþjóðlega stjörnustöð Evrópu og ein öflugasta stjörnustöð heims. Hún nýtur stuðnings 15 landa: Austurríkis, Belgíu, Brasilíu, Tékklands, Danmörku, Finnlands, Frakklands, Þýskalands, Ítalíu, Hollands, Portúgals, Spánar, Svíþjóðar, Sviss og Bretlands. Með því að reisa og reka öflugustu stjörnuathugunarstöðvar heims leggur ESO grunninn að mikilvægum uppgötvunum stjörnufræðinga. Í Chile rekur ESO 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 þátttakandi í ALMA, byltingarkenndum útvarpssjónauka og stærsta stjarnvísindaverkefni heims. ESO hyggur einnig á smíði 39 metra risasjónauka, European Extremely Large Telescope eða E-ELT sem verður „stærsta auga jarðar“.
Tenglar
Tengiliðir
Sævar Helgi Bragason
University of Iceland
Reykjavík, Iceland
Farsími: +354-896-1984
Tölvupóstur: [email protected]
Richard Hook
ESO, La Silla, Paranal, E-ELT and Survey Telescopes Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Sími: +49 89 3200 6655
Farsími: +49 151 1537 3591
Tölvupóstur: [email protected]
Þetta er þýðing á fréttatilkynningu ESO eso1241.
Tengdar myndir
Þessi teikning sýnir reikistjörnu á braut um stjörnuna Alfa Centauri B sem tilheyrir þrístirnakerfinu sem er næst jörðinni. Alfa Centauri B er bjartasta fyrirbærið á himninum en hitt bjarta fyrirbærið er Alfa Centauri A. Sólin okkar sést efst til hægri. Reikistjarnan fannst í gögnum HARPS litrófsritans á 3,6 metra sjónaukanum í La Silla stjörnustöð ESO í Chile. Mynd: ESO/L. Calçada
Þessi teikning sýnir reikistjörnu á braut um stjörnuna Alfa Centauri B sem tilheyrir þrístirnakerfinu sem er næst jörðinni. Alfa Centauri B er bjartasta fyrirbærið á himninum en hitt bjarta fyrirbærið er Alfa Centauri A. Sólin okkar sést efst til hægri. Reikistjarnan fannst í gögnum HARPS litrófsritans á 3,6 metra sjónaukanum í La Silla stjörnustöð ESO í Chile. Mynd: ESO/L. Calçada
Þessi víðmynd sýnir björtu stjörnuna Alfa Centauri en hún var búin til úr ljósmyndum sem teknar voru í Digitized Sky Survey 2 verkefninu. Stjarnan virðist stór vegna ljósdreifingar í sjóntækjum sjónaukans sem og á ljósmyndinni. Alfa Centauri er nálægasta fastastjarnan við sólkerfið okkar. Mynd: ESO/Digitized Sky Survey 2. Þakkir: Davide de Martin
Reikistjarna fundin í nálægasta stjörnukerfi við jörðina
HARPS mælitækið finnur reikistjörnu á stærð við jörðina á braut um Alfa Centauri B
Sævar Helgi Bragason 16. okt. 2012 Fréttir
Evrópskir stjörnufræðingar hafa fundið reikistjörnu, álíka massamikla og jörðin, á braut um stjörnu í Alfa Centauri kerfinu — nálægasta stjörnukerfi við jörðina. Reikistjarnan er jafnframt sú léttasta sem fundist hefur í kringum stjörnu á borð við sólina. Reikistjarnan fannst með HARPS mælitækinu á 3,6 metra sjónaukanum í La Silla stjörnustöð ESO í Chile. Niðurstöðurnar verða birtar í vefútgáfu tímaritsins Nature þann 17. október 2012.
Alfa Centauri er ein bjartasta stjarnan á suðurhimninum og nálægasta stjörnukerfið við sólkerfið okkar — aðeins 4,3 ljósár í burtu. Um þrístirni er að ræða — kerfi tveggja stjarna áþekkum sólinni okkar, sem hringsóla hver um aðra og nefnast Alfa Centauri A og B, auk fjarlægari og daufari rauðri dvergstjörnu sem kallast Proxima Centauri [1]. Frá nítjándu öld hafa stjörnufræðingar velt vöngum yfir hugsanlegum reikistjörnum í þessu kerfi, nálægasta mögulega heimili lífs utan okkar sólkerfis. Þrátt fyrir sífellt nákvæmari leit fannst aldrei neitt, fyrr en nú.
„Mælingar okkar með HARPS mælitækinu ná yfir meira en fjögur ár og sýna lítið en raunverulegt merki um reikistjörnu á sveimi um Alfa Centauri B, sem hefur 3,2 daga umferðartíma,“ segir Xavier Dumusque (Stjörnustöðinni í Genf í Sviss og Centro de Astrofisica da Universidade de Porto í Portúgal), aðalhöfundur greinar um rannsóknina. „Þetta er stórkostleg uppgötvun sem hefur reynt til hins ýtrasta á tækni okkar!“
Evrópsku stjörnufræðingarnir fundu reikistjörnuna með því að nema örlítið vagg á hreyfingu stjörnunnar Alfa Centauri B sem rekja má til þyngdartogs reikistjörnunnar [2]. Áhrifin eru sáralítil en valda því að stjarnan vaggar til og frá um 51 sentímetra á sekúndu (1,8 km/klst), álíka hratt og skríðandi smábarn. Aldrei áður hefur viðlíka nákvæmni náðst með þessari aðferð.
Alfa Centauri B líkist sólinni okkar mjög en er örlítið minni og litlu daufari. Reikistjarnan nýfundna er rétt rúmlega massameiri en jörðin en í aðeins 6 milljón km fjarlægð frá sinni móðurstjörnu, miklu nær en Merkúríus er frá sólinni í sólkerfinu okkar. Alfa Centauri A er mörg hundruð sinnum lengra í burtu, en frá reikistjörnunni séð skini hún mjög skært á himninum.
Árið 1995 fannst fyrsta reikistjarnan á braut um stjörnu á borð við sólina okkar en síðan hafa meira en 800 reikistjörnur fundist, flestar miklu stærri en jörðin og margar á stærð við Júpíter [4]. Helsta áskorun stjörnufræðinga nú er að finna reikistjörnu á stærð við jörðina í lífbelti annarrar stjörnu [5]. Nú hefur fyrsta skrefið verið stigið [6].
„Þetta er fyrsta reikistjarnan með massa á við jörðina sem finnst í kringum stjörnu sem líkist sólinni okkar. Hún er mjög nálægt sinni móðurstjörnu og því alltof heit til þess að líf eins og við þekkjum það geti þrifist, en hún gæti verið ein reikistjarna af nokkrum í kerfinu,“ segir Stéphane Udry (Stjörnustöðinni í Genf), einn af höfundum greinarinnar og meðlimur í rannsóknarhópnum. „Fyrri niðurstöður okkar með HARPS, auk nýrra uppgötvana Keplerssjónaukans, sýna að meirihluta lágmassareikistjarna er að finna í kerfum sem þessum.“
„Þessar niðurstöður marka stórt skref í átt til þess að við finnum tvíburasystur jarðar í næsta nágrenni við sólina okkar. Við lifum á spennandi tímum!“ segir Xavier Dumusque að lokum.
Skýringar
[1] Stjörnur í fjölstirnakerfum eru nefndar þannig að stórum bókstöfum er bætt aftan við nafn stjörnunnar. Alfa Centauri A er bjartasta stjarnan í kerfinu, Alfa Centauri B er aðeins daufari og Alfa Centauri C er mun daufari en kallast líka Proxima Centauri. Proxima Centauri er örlítið nær jörðinni en A og B og því formlega nálægasta stjarnan við sólkerfið okkar.
[2] HARPS mælir sjónstefnuhraða stjörnu — hraða hennar í átt til eða frá jörðinni — með mikilli nákvæmni. Reikistjarna á braut um stjörnu veldur því að stjarnan sveiflast reglulega til og frá fjarlægum athuganda á jörðinni. Vegna Dopplerhrifa veldur þessi breyting á sjónstefnuhraðanum færslu í litrófi stjörnunnar að lengri bylgjulengdum þegar hún fjarlægist (kallað rauðvik) en að styttri bylgjulengdum þegar hún nálgast okkur (kallað blávik). Hægt er að mæla þessa örlitlu breytingu í litrófi stjörnunnar með nákvæmum litrófsritum eins og HARPS og finna þannig reikistjörnu.
[3] Með sjónstefnumælingum geta stjörnufræðingar einungis áætlað neðri mörk á massa reikistjörnunnar, því mat á massanum veltur líka á brautarhallanum miðað við sjónlínuna, sem er óþekktur. Tölfræðilega er þessi lágmarksmassi oft mjög nærri raunmassa reikistjörnunnar.
[4] Hingað til hefur Keplerssjónauki NASA fundið 2.300 hugsanlegar reikistjörnur með annarri aðferð — leit að örlítili birtuminnkun stjörnu þegar reikistjarna gengur fyrir hana (þverganga) og hylur hana að hluta. Þær reikistjörnur sem hafa fundist með þessari þvergönguaðferð eru alla jafna mjög fjarlægar. Reikistjörnurnar sem fundist hafa með HARPS eru á braut um tiltölulega nálægar stjörnur en nýjasta uppgötvunin er sú nálægasta. Þessar reikistjörnur eru þess vegna heppilegri til frekari mælinga í kjölfarið, eins og á lofthjúpi reikistjörnunnar.
[5] Lífbelti (habitable zone) er mjótt svæði í kringum stjörnu þar sem vatn getur verið á fljótandi formi ef aðstæður eru réttar.
[6] ESPRESSO, Echelle SPectrograph for Rocky Exoplanet and Stable Spectroscopic Observations, er litrófsriti sem verður komið fyrir í Very Large Telescope. Verið er að leggja lokahönd á hönnun ritans og verður hann tekinn í notkun síðla árs 2016 eða snemma árs 2017. ESPRESSO mun ná að greina sjónstefnuhraða niður í 0,35 km/klst eða minna. Til samanburðar veldur jörðin 0,32 km/klst sjónstefnuhraða á sólinni. Þessi upplausn ætti að gera ESPRESSO kleift að finna reikistjörnur á stærð við jörðina í lífbeltum annarra stjarna. ESPRESSO samstarfið lýtur stjórn þeirra stjörnufræðinga sem gerðu uppgötvunina sem hér er lýst.
Frekari upplýsingar
Sagt er frá þessari rannsókn í greininni „An Earth mass planet orbiting Alpha Centauri B“ sem birtist í vefútgáfu tímaritsins Nature þann 17. október 2012.
Í teyminu eru Xavier Dumusque (Observatoire de Genève í Sviss; Centro de Astrofisica da Universidade do Porto í Portúgal), Francesco Pepe (Observatoire de Genève), Christophe Lovis (Observatoire de Genève), Damien Ségransan (Observatoire de Genève), Johannes Sahlmann (Observatoire de Genève), Willy Benz (Universität Bern í Sviss), François Bouchy (Observatoire de Genève; Institut d'Astrophysique de Paris í Frakklandi), Michel Mayor (Observatoire de Genève), Didier Queloz (Observatoire de Genève), Nuno Santos (Centro de Astrofisica da Universidade do Porto) og Stéphane Udry (Observatoire de Genève).
Árið 2012 fagnar European Southern Observatory (ESO), stjörnustöð Evrópulanda á suðurhveli, fimmtíu ára afmæli sínu. ESO er fremsta fjölþjóðlega stjörnustöð Evrópu og ein öflugasta stjörnustöð heims. Hún nýtur stuðnings 15 landa: Austurríkis, Belgíu, Brasilíu, Tékklands, Danmörku, Finnlands, Frakklands, Þýskalands, Ítalíu, Hollands, Portúgals, Spánar, Svíþjóðar, Sviss og Bretlands. Með því að reisa og reka öflugustu stjörnuathugunarstöðvar heims leggur ESO grunninn að mikilvægum uppgötvunum stjörnufræðinga. Í Chile rekur ESO 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 þátttakandi í ALMA, byltingarkenndum útvarpssjónauka og stærsta stjarnvísindaverkefni heims. ESO hyggur einnig á smíði 39 metra risasjónauka, European Extremely Large Telescope eða E-ELT sem verður „stærsta auga jarðar“.
Tenglar
Tengiliðir
Sævar Helgi Bragason
University of Iceland
Reykjavík, Iceland
Farsími: +354-896-1984
Tölvupóstur: [email protected]
Richard Hook
Þetta er þýðing á fréttatilkynningu ESO eso1241.ESO, La Silla, Paranal, E-ELT and Survey Telescopes Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Sími: +49 89 3200 6655
Farsími: +49 151 1537 3591
Tölvupóstur: [email protected]
Tengdar myndir