Kujutise krediit: ESO
Euroopa astronoomide meeskond [1] kuulutab välja kahe uue päikesepoolse planeedi (eksoplaneedi) avastamise ja uurimise. Need kuuluvad OGLE transiidikandidaatide objektide hulka ja neid võiks üksikasjalikult kirjeldada. See kolmekordistab transiidimeetodil avastatud eksoplaneetide arvu; kolm sellist objekti on nüüd teada.
Vaatlused viidi läbi 2004. aasta märtsis ESO Paranali observatooriumi (Tšiili) 8,2-millimeetrise VLT Kueyeni teleskoobiga FLAMES mitmekiulise spektrograafiga. Need võimaldasid astronoomidel mõõta täpset kiirust kiirusel nelikümmend üks tähte, mille puhul OGLE uuring tuvastas ajutise heleduse languse. See efekt võib olla transiidi allkiri orbiidil oleva planeedi tähe ees, kuid selle võib põhjustada ka väike tähekaaslane.
Kahe tähe (OGLE-TR-113 ja OGLE-TR-132) puhul näitasid mõõdetud kiiruse muutused planeedimassi kaaslaste olemasolu äärmiselt lühikese perioodi orbiitidel.
See tulemus kinnitab uue hiiglaslike planeetide klassi olemasolu, mida nimetatakse nende suuruse ja väga kõrge pinnatemperatuuri tõttu “väga kuumadeks Jupiteriteks”. Nad on oma peremehe tähtedele äärmiselt lähedal, tiirledes orbiidil vähem kui 2 (Maa) päeva jooksul.
Eksoplaneetide avastamise transiidimeetodit demonstreeritakse laiemale üldsusele 8. juunil 2004, kui planeet Veenus möödub päikeseketta ees, vrd. programmi VT-2004.
Teiste maailmade avastamine
Viimase kümnendi jooksul on astronoomid õppinud, et meie päikesesüsteem pole ainulaadne, kuna radiaalkiiruse uuringute abil avastati rohkem kui 120 hiidplaneeti, mis tiirlevad teiste tähtede ümber (vrd ESO PR 13/00, ESO PR 07/01 ja ESO PR 03/03).
Radiaalse kiiruse tehnika pole aga ainus vahend eksoplaneetide tuvastamiseks. Kui planeet juhtub oma vanema tähe ees (Maast vaadatuna) mööda minema, blokeerib see meie vaatepildi väikese osa tähe valgusest. Mida suurem on tähe suhtes planeet, seda suurem on blokeeritud valguse osa.
Täpselt sama efekt on siis, kui Veenus edastab Solari plaadi 8. juunil 2004, vrd. ESO PR 03/04 ja programmi VT-2004 veebisait. Varasematel sajanditel kasutati selliseid sündmusi Päikese-Maa kauguse hindamiseks, millel on äärmiselt kasulik mõju astrofüüsikale ja taevamehaanikale.
Tänapäeval on planeetide transiit omandanud uue tähtsuse. Mitmete uuringute abil üritatakse tähtede fotomeetriliste mõõtmiste abil leida teiste maailmade nõrku signatuure, otsides tähe perioodilist tuhmumist, kui planeet tema plaadi ees möödub.
Üks neist, OGLE uuring, töötati algselt välja mikrolõike sündmuste tuvastamiseks, jälgides regulaarselt väga paljude tähtede heledust. Viimase nelja aasta jooksul on see hõlmanud ka tähtede heleduse perioodiliste pinnakatte otsimist, mis on põhjustatud väikeste orbiidil liikuvate objektide (väikesed tähed, pruunid kääbused või Jupiteri suurused planeedid) regulaarsest transiidist. OGLE meeskond on sellest ajast alates kuulutanud välja 137 „planeedi transiidikandidaati”, kelle uuring hõlmab umbes 155 000 tähte kahes lõunapoolses taevaväljas, üks Galaktika keskuse suunas ja teine Carina tähtkujus.
OGLE transiidi olemuse lahendamine
OGLE transiidikandidaadid tuvastati täheldatud tähtede heleduse perioodilise vähenemisega mõne protsendi võrra. Jupiteri suuruse planeedi raadius on umbes 10 korda väiksem kui päikesetüüpi tähel [2], st see katab umbes 1/100 selle tähe pinnast ja seetõttu blokeerib see umbes 1% tähevalgusest. transiit.
Ainuüksi transiidisündmuse esinemine ei paljasta transiitkeha olemust. Selle põhjuseks on asjaolu, et väikese massiga täht või pruun kääbus, aga ka samas suunas varjutava binaarsüsteemi varieeruva tausta heledus võib põhjustada heleduse variatsioone, mis simuleerivad orbiidil liikuva hiidplaneedi tekitatavaid.
Läbiva objekti olemuse saab kindlaks teha algtähe radiaalkiiruse vaatlustega. Kiiruse kõikumiste suurus (amplituud) on otseselt seotud kaasobjekti massiga ja võimaldavad seetõttu täheldatud heleduse languse põhjusel eristada tähti ja planeete.
Sel moel saavad fotomeetrilised transiitotsingud ja radiaalse kiiruse mõõtmised väga võimsaks tehnikaks uute eksoplaneetide tuvastamiseks. Lisaks on see eriti kasulik nende omaduste väljaselgitamiseks. Kui planeedi tuvastamine radiaalse kiiruse meetodil annab ainult selle massi madalama hinnangu, võimaldab transiidi mõõtmine määrata planeedi täpse massi, raadiuse ja tiheduse.
137 OGLE transiidikandidaadi radiaalsuunalise kiiruse jälgimine pole kerge ülesanne, kuna tähed on suhteliselt nõrgad (visuaalne suurusjärk 16 ümber). Seda saab teha ainult teleskoobi kasutamisel klassis 8-10m kõrgresolutsiooniga spektrograafiga.
Kahe uue eksoplaneedi olemus
Euroopa astronoomide meeskond [1] kasutas seetõttu 8,2-meetrist VLT Kueyeni teleskoopi. 2004. aasta märtsis jälgisid nad 8 poolaja jooksul 41 OGLE “transiidi kandidaadi kõige paremat tähte”. Nad kasutasid kiudühendusvõimaluse FLAMES / UVES mitmekordse mahu kaudu, mis võimaldab saada samaaegselt 8 objekti kõrge eraldusvõimega spektrit ja mõõdab tähekiirusi täpsusega umbes 50 m / s.
Kui valdav enamus OGLE transiidikandidaatidest osutus binaarseteks tähtedeks (enamasti päikesetüüpi tähtede ees liikuvad väikesed jahedad tähed), siis kaks objekti, tuntud kui OGLE-TR-113 ja OGLE-TR-132, olid leiti, et kiirusel on väikesed erinevused. Kui kõik saadaolevad vaatlused - valguse variatsioonid, tähespektri ja radiaalse kiiruse muutused - liideti, suutsid astronoomid kindlaks teha, et nende kahe tähe puhul on transiitobjektide massid ühilduvad sellise hiiglasliku planeedi nagu Jupiter.
Huvitav on see, et mõlemad uued planeedid tuvastati Linnutee galaktikas üsna kaugete tähtede ümber lõuna tähtkuju Carina suunas. OGLE-TR-113 puhul on lähtetäht F-tüüpi (pisut kuumem ja massiivsem kui Päike) ning asub umbes 6000 valgusaasta kaugusel. Orbiidil olev planeet on umbes 35% raskem ja selle läbimõõt on 10% suurem kui Päikesesüsteemi suurima planeedi Jupiteril. See tiirleb tähe all üks kord iga 1.43 päeva jooksul vaid 3,4 miljoni km (0,0228 AU) kaugusel. Päikesesüsteemis on Merkuur Päikesest 17 korda kaugemal. Selle planeedi, mis on Jupiter nagu gaasiline hiiglane, pinnatemperatuur on vastavalt kõrgem, tõenäoliselt üle 1800 ° C.
Kaugus OGLE-TR-132 süsteemist on umbes 1200 valgusaastat. See planeet on umbes sama raske kui Jupiter ja umbes 15% suurem (selle suurus on endiselt pisut ebakindel). See tiirleb K-kääbustähega (Päikesest jahedam ja vähem massiivne) üks kord iga 1,69 päeva jooksul 4,6 miljoni km (0,0306 AU) kaugusel. Ka sellel planeedil peab olema väga palav.
Uus klass eksoplaneete
Varem leitud planeetide transiidiobjekti OGLE-TR-56 [3] abil määratlevad kaks uut OGLE objekti uut eksoplaneetide klassi, mida praegused radiaalse kiiruse uuringud veel ei tuvasta: planeedid, millel on äärmiselt lühikesed perioodid ja vastavalt väikesed orbiidid. Radiaalse kiiruse uuringutest tuvastunud „kuumade Jupiterite” orbitaalperioodide jaotus näib langevat alla 3 päeva ja varem polnud leitud ühtegi planeeti, mille orbitaalperiood oleks lühem kui 2,5 päeva.
Kolme OGLE planeedi olemasolu näitab nüüd, et "väga tuliseid Jupitereid" on olemas, isegi kui need võivad olla üsna haruldased; tõenäoliselt umbes üks selline objekt iga 2500–7000 tähe kohta. Astronoomid on tõeliselt hämmingus, kuidas planeediobjektid suudavad jõuda nii väikeste orbiitideni, nii et nende kesktähed lähedale.
Vastupidiselt radiaalse kiiruse meetodile, mis vastutab suurema osa planeedi tuvastamise eest tavaliste tähtede ümber, võimaldab transiidi- ja radiaalkiiruse vaatluste kombinatsioon määrata nende planeetide tegeliku massi, raadiuse ja seega ka keskmise tiheduse.
Suured Ootused
Kaks uut objekti kahekordistavad teadaoleva massi ja raadiusega eksoplaneetide arvu (kolm OGLE objekti pluss HD209458b, mis tuvastati radiaalkiiruse uuringute abil, kuid mille fotomeetrilist transiiti jälgiti hiljem). Uus teave täpsete masside ja raadiuste kohta on nende planeetide sisefüüsika mõistmiseks hädavajalik.
Transiidi- ja radiaalse kiiruse tehnikate vastastikune täiendavus avab nüüd ukse eksoplaneetide tõeliste omaduste üksikasjaliku uurimise poole. Planeeditransiidi kosmosepõhised otsingud - nagu missioonid COROT ja KEPLER - koos maapealsete radiaalse kiiruse jälgimisvaatlustega viivad tulevikus teiste maailmade kirjeldamiseni nii väikeste mõõtmetega kui meie Maa.
Algne allikas: ESO pressiteade
