Þrjár reikistjörnur í lífbelti nálægrar stjörnu
Gliese 667C rannsökuð á ný
Sævar Helgi Bragason
25. jún. 2013
Fréttir
Stjörnufræðingar hafa fundið að minnsta kosti sex reikistjörnur í kringum Gliese 667C
Hópur stjörnufræðinga hefur blandað saman nýjum mælingum á Gliese 667C við eldri mælingar HARPS litrófsritans á 3,6 metra sjónauka ESO í Chile og fundið sólkerfi með að minnsta kosti sex reikistjörnum. Þrjár þessara reikistjarna eru svonefndar risajarðir á því svæði í sólkerfinu þar sem vatn gæti verið á fljótandi formi og því gætu þær mögulega verið lífvænlegar. Þetta er fyrsta sólkerfið sem finnst með fullskipuðu lífbelti.
Stjarnan Gliese 667C hefur verið rannsökuð umtalsvert. Hún er rétt rúmlega þriðjungur af massa sólar og er hluti af þrístirni sem nefnist Gliese 667 (einnig kallað GJ 667) í 22 ljósára fjarlægð í stjörnumerkinu Sporðdrekanum. Kerfið er því mjög nálægt okkur — í næsta nágrenni sólar — mun nær okkur en þau sólkerfi sem sjónaukar á borð við Kepler hafa verið að rannsaka.
Fyrri rannsóknir á Gliese 667C höfðu sýnt að stjarnan hefði að minnsta kosti þrjár reikistjörnur (eso0939, eso1214), þar af eina í lífbelti þessa sólkerfis. Nú hefur hópur stjörnufræðinga undir forystu Guillem Anglada-Escudé við Göttingenháskóla í Þýskalandi og Mikko Tuomi við Hertfordshireháskóla í Bretlandi, rannsakað kerfið upp á nýtt og bætt við nýjum mælingum frá HARPS auk gagna frá öðrum sjónaukum [1]. Stjörnufræðingarnir fundu merki um allt að sjö reikistjörnur á braut um daufustu stjörnuna í þrístirnakerfinu [2]. Frá reikistjörnunum séð litu hinar sólirnar tvær út eins og mjög bjartar stjörnur á himninum á daginn en á næturnar væri birta þeirra álíka mikil og frá fullu tungli. Reikistjörnurnar nýfundnu fylla upp í lífbelti Gliese 667C því ekki eru til fleiri stöðugar brautir til þess að fleiri reikistjörnur geti verið í heppilegri fjarlægð frá stjörnunni.
„Við vissum fyrir, út frá eldri rannsóknum, að stjarnan hefði þrjár reikistjörnur en vildum kanna hvort þær væru fleiri,“ segir Tuomi.„Með því að bæta við nýjum mælingum og skoða betur eldri mælingar, gátum við staðfest tilvist þriggja reikistjarna og fundið nokkrar í viðbót. Mjög spennandi er að finna þrjár lágmassareikistjörnur í lífbelti stjörnunnar.“
Þrjár reikistjarnanna eru svonefndar risajarðir — reikistjörnur sem eru massameiri en Jörðin en massaminni en Úranus og Neptúnus — innan lífbeltis þessa sólkerfis. Lífbelti er mjótt svæði í kringnum stjörnuna þar sem vatn gæti verið á fljótandi formi ef aðstæður leyfa. Þetta er í fyrsta sinn sem þrjár reikistjörnur hafa fundist í lífbelti eins sólkerfis [3].
„Fjöldi lífvænlegra reikistjarna í Vetrarbrautinni er mjög mikill ef við megum búast við því, að finna nokkrar slíkar í kringum hverja einustu lágmassastjörnu. Við vitum að nú þurfum við aðeins að skoða eina stjörnu til að finna nokkrar í stað þess að skoða tíu stjörnur áður,“ segir Rory Barnes (Washingtonháskóla í Bandaríkjunum) meðhöfundur greinar um rannsóknina.
Í Vetrarbrautinni okkar hafa fundist mörg þétt sólkerfi umhverfis stjörnur á borð við sólina okkar. Þær reikistjörnur sem eru mjög nálægt sínum móðurstjörnum eru mjög heitar og alls ekki lífvænlegar. Þetta á ekki við um kaldari og daufari stjörnur eins og Gliese 667C. Í því tilviki er lífbeltið mun nær stjörnunni en Merkúríus er frá sólinni okkar. Gliese 667C sólkerfið er fyrsta dæmið um sólkerfi þar sem lágmassastjarna hýsir nokkrar hugsanlega lífvænlegar bergreikistjörnur í lífbelti sínu.
„Þetta eru spennandi niðurstöður sem fengust aðallega fyrir tilstuðlan mikillar greinigetu HARPS litrófsritans og tengds hugbúnaðar, en þær undirstrika líka gildi gagnasafns ESO. Ennfremur er mjög gott að sjá nokkra sjálfstæða rannsóknarhópa nýta sér þetta einstaka mælitæki og ná svona ótrúlegri nákvæmni,“ segir Gaspare Lo Curto, vísindamaður hjá ESO, sem hafði umsjón með mælingum HARPS.
„Niðurstöðurnar sýna vel hversu gagnlegt það getur verið að endurskoða gögn á þennan hátt og blanda saman við niðurstöður annarra hópa með öðrum sjónaukum,“ segir Anglada-Escudé að lokum.
Skýringar
[1] Hópurinn notaði gögn frá UVES litrófsritanum á Very Large Telescope ESO í Chile (til að ákvarða eiginleika stjörnunnar nákvæmlega), Carnegie Planet Finder Spectrograph (PFS) á 6,5 metra Magellan II sjónaukanum í Las Campanas stjörnustöðinni í Chile, HIRES litrófsritann á 10 metra Keck sjónaukanum á Mauna Kea á Hawaii sem og eldri gögn frá HARPS litrófsritanum (High Accuracy Radial velocity Planet Searcher) á 3,6 metra sjónauka ESO í Chile (aflað í M dwarf verkefninu undir forystu X. Bonfils og M. Mayor milli áranna 2003-2010 sem lýst er hér).
[2] Hópurinn kannaði sjónstefnumælingar á Gliese 667C, aðferð sem oft er notuð í leit að fjarreikistjörnum. Gerð var ítarlegBayesísk tölfræðigreining í leit að merkjum um reikistjörnurnar. Fyrstu fimm merkin voru mjög sannfærandi en meiri óvissa ríkir um það sjötta og enn meiri óvissa um hið sjöunda. Kerfið samanstenur af þremur risajörðum í lífbeltinu, tveimur heitum reikistjörnum nær stjörnunni og tveimur kaldari reikistjörnum sem eru lengra í burt. Talið er að reikistjörnurnar í lífbeltinu og þær sem eru næstar stjörnunni snúi alltaf sömu hlið sinni að stjörnunni þannig að dagur og ár eru jafnlöng og önnur hliðin er alltaf í sólskini en hin i eilífu myrkri.
[3] Í sólkerfinu er Venus við innri brún lífbeltisins og Mars við ytri brúnina. Umfang lífbeltisins veltur á ýmsum þáttum.
Frekari upplýsingar
Þessi rannsókn er kynnt í greininni „A dynamically-packed planetary system around GJ 667C with three super-Earths in its habitable zone“ sem birtist í tímaritinu Astronomy & Astrophysics.
Í rannsóknarhópnum eru G. Anglada-Escudé (University of Göttingen í Þýskalandi), M. Tuomi (University of Hertfordshire í Bretlandi), E. Gerlach (Technical University of Dresden í Þýskalandi), R. Barnes (University of Washington í Bandaríkjunum), R. Heller (Leibniz Institute for Astrophysics, Potsdam í Þýskalandi), J. S. Jenkins (Universidad de Chile í Chile), S. Wende (University of Göttingen í Þýskalandi), S. S. Vogt (University of California, Santa Cruz í Bandaríkjunum), R. P. Butler (Carnegie Institution of Washington í Bandaríkjunum), A. Reiners (University of Göttingen í Þýskalandi) og H. R. A. Jones (University of Hertfordshire í Bretlandi).
ESO er fremsta fjölþjóðlega stjörnustöð Evrópu og lang öflugasta stjörnustöð heims. Hún nýtur stuðnings 15 landa: Austurríkis, Belgíu, Brasilíu, Tékklands, Danmörku, Finnlands, Frakklands, Þýskalands, Ítalíu, Hollands, Portúgals, Spánar, Svíþjóðar, Sviss og Bretlands. 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 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“.
Tengiliðir
Sævar Helgi Bragason
University of Iceland
Reykjavik, Iceland
Farsími: +354-896-1984
Tölvupóstur: [email protected]
Guillem Anglada-Escudé
Institut fur Astrophysik, University of Göttingen
Göttingen, Germany
Sími: +49 0551 39 9988
Tölvupóstur: [email protected]
Mikko Tuomi
Center for Astrophysics Reseach, Hertfordshire University
Hatfield, UK
Sími: +44 01707 284095
Tölvupóstur: [email protected]
Rory Barnes
Department of Astronomy, University of Washington
Seattle, USA
Sími: +1 206 543 8979
Tölvupóstur: [email protected]
Richard Hook
ESO education and Public Outreach Department
Garching bei München, Germany
Sími: +49 89 3200 6655
Farsími: +49 151 1537 3591
Tölvupóstur: [email protected]
Þetta er þýðing á fréttatilkynningu ESO eso1328.
Tengdar myndir
Á þessari teikningu sést ímyndað útsýni frá fjarreikistjörnunni Gliese 667Cd yfir á móðurstjörnuna (Gliese 667C). Fyrir aftan glittir í fjarlægari stjörnur þessa þrístirnakerfis (Gliese 667A og Gliese 667B) en vinstra megin við móðurstjörnuna sést ein af hinum reikistjörnunum, Gliese 667Ce, sem sigð. Þrjár reikistjarnanna í þessu kerfi eru svonefndar risajarðir á því svæði í sólkerfinu þar sem vatn gæti verið á fljótandi formi og því gætu þær mögulega verið lífvænlegar. Þetta er fyrsta sólkerfið sem finnst með fullskipuðu lífbelti. Mynd: ESO/M. Kornmesser
Þessi skýringarmynd sýnir reikistjörnurnar sem ganga um stjörnuna Gliese 667C. Þrjár reikistjarnanna í þessu kerfi eru svonefndar risajarðir á því svæði í sólkerfinu þar sem vatn gæti verið á fljótandi formi og því gætu þær mögulega verið lífvænlegar. Þetta er fyrsta sólkerfið sem finnst með fullskipuðu lífbelti. Stærðir reikistjarnanna og móðurstjörnunnar eru hlutafallslega réttar en fjarlægðin á milli þeirra ekki. Mynd: ESO
Hér sést svæðið í kringum stjörnuna Gliese 667 á himinhvolfinu. Bjarta stjarnan í miðjunni eru Gliese 667 A og B en ekki er hægt að greina þær í sundur á þessar mynd. Gliese 667C, þriðja stjarnan í kerfinu, sést sem björt stjarna mjög nálægt og rétt fyrir neðan A og B, í glýjunni frá björtu stjörnunum tveimur. Athugaðu að þessi mynd var sett saman úr tveimur ljósmyndum sem teknar voru með nokkurra ára millibili í gegnum mismunandi ljóssíur. Á þeim tíma höfðu Gliese 667AB og C færst nógu mikið til þess að virðast tvöfaldar á þessari mynd; þess vegna er einn blár og einn rauður hringur í kringum stjörnurnar. Á myndinni sjást líka tvö stjörnumyndunarsvæði, miklu fjarlægari en Gliese 667. Ofarlega vinstra megin sést NGC 6357 en neðst er NGC 6334 (Kattarloppuþokan). Mynd: ESO.
Þrjár reikistjörnur í lífbelti nálægrar stjörnu
Gliese 667C rannsökuð á ný
Sævar Helgi Bragason 25. jún. 2013 Fréttir
Hópur stjörnufræðinga hefur blandað saman nýjum mælingum á Gliese 667C við eldri mælingar HARPS litrófsritans á 3,6 metra sjónauka ESO í Chile og fundið sólkerfi með að minnsta kosti sex reikistjörnum. Þrjár þessara reikistjarna eru svonefndar risajarðir á því svæði í sólkerfinu þar sem vatn gæti verið á fljótandi formi og því gætu þær mögulega verið lífvænlegar. Þetta er fyrsta sólkerfið sem finnst með fullskipuðu lífbelti.
Stjarnan Gliese 667C hefur verið rannsökuð umtalsvert. Hún er rétt rúmlega þriðjungur af massa sólar og er hluti af þrístirni sem nefnist Gliese 667 (einnig kallað GJ 667) í 22 ljósára fjarlægð í stjörnumerkinu Sporðdrekanum. Kerfið er því mjög nálægt okkur — í næsta nágrenni sólar — mun nær okkur en þau sólkerfi sem sjónaukar á borð við Kepler hafa verið að rannsaka.
Fyrri rannsóknir á Gliese 667C höfðu sýnt að stjarnan hefði að minnsta kosti þrjár reikistjörnur (eso0939, eso1214), þar af eina í lífbelti þessa sólkerfis. Nú hefur hópur stjörnufræðinga undir forystu Guillem Anglada-Escudé við Göttingenháskóla í Þýskalandi og Mikko Tuomi við Hertfordshireháskóla í Bretlandi, rannsakað kerfið upp á nýtt og bætt við nýjum mælingum frá HARPS auk gagna frá öðrum sjónaukum [1]. Stjörnufræðingarnir fundu merki um allt að sjö reikistjörnur á braut um daufustu stjörnuna í þrístirnakerfinu [2]. Frá reikistjörnunum séð litu hinar sólirnar tvær út eins og mjög bjartar stjörnur á himninum á daginn en á næturnar væri birta þeirra álíka mikil og frá fullu tungli. Reikistjörnurnar nýfundnu fylla upp í lífbelti Gliese 667C því ekki eru til fleiri stöðugar brautir til þess að fleiri reikistjörnur geti verið í heppilegri fjarlægð frá stjörnunni.
„Við vissum fyrir, út frá eldri rannsóknum, að stjarnan hefði þrjár reikistjörnur en vildum kanna hvort þær væru fleiri,“ segir Tuomi.„Með því að bæta við nýjum mælingum og skoða betur eldri mælingar, gátum við staðfest tilvist þriggja reikistjarna og fundið nokkrar í viðbót. Mjög spennandi er að finna þrjár lágmassareikistjörnur í lífbelti stjörnunnar.“
Þrjár reikistjarnanna eru svonefndar risajarðir — reikistjörnur sem eru massameiri en Jörðin en massaminni en Úranus og Neptúnus — innan lífbeltis þessa sólkerfis. Lífbelti er mjótt svæði í kringnum stjörnuna þar sem vatn gæti verið á fljótandi formi ef aðstæður leyfa. Þetta er í fyrsta sinn sem þrjár reikistjörnur hafa fundist í lífbelti eins sólkerfis [3].
„Fjöldi lífvænlegra reikistjarna í Vetrarbrautinni er mjög mikill ef við megum búast við því, að finna nokkrar slíkar í kringum hverja einustu lágmassastjörnu. Við vitum að nú þurfum við aðeins að skoða eina stjörnu til að finna nokkrar í stað þess að skoða tíu stjörnur áður,“ segir Rory Barnes (Washingtonháskóla í Bandaríkjunum) meðhöfundur greinar um rannsóknina.
Í Vetrarbrautinni okkar hafa fundist mörg þétt sólkerfi umhverfis stjörnur á borð við sólina okkar. Þær reikistjörnur sem eru mjög nálægt sínum móðurstjörnum eru mjög heitar og alls ekki lífvænlegar. Þetta á ekki við um kaldari og daufari stjörnur eins og Gliese 667C. Í því tilviki er lífbeltið mun nær stjörnunni en Merkúríus er frá sólinni okkar. Gliese 667C sólkerfið er fyrsta dæmið um sólkerfi þar sem lágmassastjarna hýsir nokkrar hugsanlega lífvænlegar bergreikistjörnur í lífbelti sínu.
„Þetta eru spennandi niðurstöður sem fengust aðallega fyrir tilstuðlan mikillar greinigetu HARPS litrófsritans og tengds hugbúnaðar, en þær undirstrika líka gildi gagnasafns ESO. Ennfremur er mjög gott að sjá nokkra sjálfstæða rannsóknarhópa nýta sér þetta einstaka mælitæki og ná svona ótrúlegri nákvæmni,“ segir Gaspare Lo Curto, vísindamaður hjá ESO, sem hafði umsjón með mælingum HARPS.
„Niðurstöðurnar sýna vel hversu gagnlegt það getur verið að endurskoða gögn á þennan hátt og blanda saman við niðurstöður annarra hópa með öðrum sjónaukum,“ segir Anglada-Escudé að lokum.
Skýringar
[1] Hópurinn notaði gögn frá UVES litrófsritanum á Very Large Telescope ESO í Chile (til að ákvarða eiginleika stjörnunnar nákvæmlega), Carnegie Planet Finder Spectrograph (PFS) á 6,5 metra Magellan II sjónaukanum í Las Campanas stjörnustöðinni í Chile, HIRES litrófsritann á 10 metra Keck sjónaukanum á Mauna Kea á Hawaii sem og eldri gögn frá HARPS litrófsritanum (High Accuracy Radial velocity Planet Searcher) á 3,6 metra sjónauka ESO í Chile (aflað í M dwarf verkefninu undir forystu X. Bonfils og M. Mayor milli áranna 2003-2010 sem lýst er hér).
[2] Hópurinn kannaði sjónstefnumælingar á Gliese 667C, aðferð sem oft er notuð í leit að fjarreikistjörnum. Gerð var ítarlegBayesísk tölfræðigreining í leit að merkjum um reikistjörnurnar. Fyrstu fimm merkin voru mjög sannfærandi en meiri óvissa ríkir um það sjötta og enn meiri óvissa um hið sjöunda. Kerfið samanstenur af þremur risajörðum í lífbeltinu, tveimur heitum reikistjörnum nær stjörnunni og tveimur kaldari reikistjörnum sem eru lengra í burt. Talið er að reikistjörnurnar í lífbeltinu og þær sem eru næstar stjörnunni snúi alltaf sömu hlið sinni að stjörnunni þannig að dagur og ár eru jafnlöng og önnur hliðin er alltaf í sólskini en hin i eilífu myrkri.
[3] Í sólkerfinu er Venus við innri brún lífbeltisins og Mars við ytri brúnina. Umfang lífbeltisins veltur á ýmsum þáttum.
Frekari upplýsingar
Þessi rannsókn er kynnt í greininni „A dynamically-packed planetary system around GJ 667C with three super-Earths in its habitable zone“ sem birtist í tímaritinu Astronomy & Astrophysics.
Í rannsóknarhópnum eru G. Anglada-Escudé (University of Göttingen í Þýskalandi), M. Tuomi (University of Hertfordshire í Bretlandi), E. Gerlach (Technical University of Dresden í Þýskalandi), R. Barnes (University of Washington í Bandaríkjunum), R. Heller (Leibniz Institute for Astrophysics, Potsdam í Þýskalandi), J. S. Jenkins (Universidad de Chile í Chile), S. Wende (University of Göttingen í Þýskalandi), S. S. Vogt (University of California, Santa Cruz í Bandaríkjunum), R. P. Butler (Carnegie Institution of Washington í Bandaríkjunum), A. Reiners (University of Göttingen í Þýskalandi) og H. R. A. Jones (University of Hertfordshire í Bretlandi).
ESO er fremsta fjölþjóðlega stjörnustöð Evrópu og lang öflugasta stjörnustöð heims. Hún nýtur stuðnings 15 landa: Austurríkis, Belgíu, Brasilíu, Tékklands, Danmörku, Finnlands, Frakklands, Þýskalands, Ítalíu, Hollands, Portúgals, Spánar, Svíþjóðar, Sviss og Bretlands. 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 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“.
Tengiliðir
Sævar Helgi Bragason
University of Iceland
Reykjavik, Iceland
Farsími: +354-896-1984
Tölvupóstur: [email protected]
Guillem Anglada-Escudé
Institut fur Astrophysik, University of Göttingen
Göttingen, Germany
Sími: +49 0551 39 9988
Tölvupóstur: [email protected]
Mikko Tuomi
Center for Astrophysics Reseach, Hertfordshire University
Hatfield, UK
Sími: +44 01707 284095
Tölvupóstur: [email protected]
Rory Barnes
Department of Astronomy, University of Washington
Seattle, USA
Sími: +1 206 543 8979
Tölvupóstur: [email protected]
Richard Hook
Þetta er þýðing á fréttatilkynningu ESO eso1328.ESO education and Public Outreach Department
Garching bei München, Germany
Sími: +49 89 3200 6655
Farsími: +49 151 1537 3591
Tölvupóstur: [email protected]
Tengdar myndir