Hubble'i kosmoseteleskoop on tuvastanud 16 tähte, millel võisid olla ekstrasolaarsed planeedid. Avastus tehti transiidimeetodil, kus planeedid hämardasid vanemtähti ees liikudes pisut. Läbivate planeetide massi tegelikuks arvutamiseks on vaja täiendavaid vaatlusi.
NASA Hubble'i kosmoseteleskoop avastas meie Linnutee galaktika keskosas 16 ekstrasolaarset planeedikandidaati, kes tiirutavad ringi mitmesugustest kaugetest tähtedest.
Planeedi kullaauk avastati Hubble'i uuringu käigus, mida nimetatakse Amburi aknaväljenduseks ekstrasolaarsete planeetide otsinguks (SWEEPS). Hubble nägi kaugemal, kui ekstrasolaarsete planeetide jaoks on kunagi edukalt otsitud. Hubble vaagis 180 000 tähe kohal meie galaktika 26 000 valgusaasta kaugusel asuvas rahvarohkes keskosas. See on Linnutee spiraalketta läbimõõt üks neljandik. Tulemused ilmuvad ajakirja Nature 5. oktoobri numbris.
See ühtib planeetide arvuga, mida eeldatakse sellisest kaugest uuringust, mis põhineb varasematel eksoplaneetide tuvastustel, mis tehti meie kohalikus päikeselises naabruses. Hubble'i kitsas vaade kattis taevalaotuse, mille nurga suurus ei ole suurem kui kaks protsenti täiskuu pindalast. Kogu galaktikale ekstrapoleerituna annavad Hubble'i andmed kindlaid tõendeid umbes 6 miljardi Jupiteri suuruse planeedi olemasolust Linnuteel.
Viis äsja avastatud planeeti esindavad uut äärmuslikku tüüpi planeeti, mida ei leitud üheski läheduses asuvas otsingus. Ühendatud lühikese perioodiga planeedid (USPP-d) keerlevad need maailmad vähem kui ühe Maa päeva jooksul oma tähtede ümber.
“Väga lühikese perioodi planeetide avastamine oli suur üllatus,” ütles Baltimore'i kosmoseteleskoobi teadusinstituudi meeskonnajuht Kailash Sahu. "Meie avastus annab ka väga kindlaid tõendeid selle kohta, et planeete on galaktika teistes osades sama arvukalt kui meie päikeselises naabruses."
Hubble ei saanud 16 äsja leitud planeedikandidaati otse vaadata. Astronoomid kasutasid planeetide otsimiseks Hubble'i täpsustatud kaamerat uuringute jaoks, mõõtes tähe väikest tuhmust selle ees oleva planeedi möödumise tõttu, seda sündmust nimetatakse transiidiks. Planeet peaks olema umbes Jupiteri suurune, et blokeerida piisavalt tähevalgust, umbes üks kuni kümme protsenti, et Hubble saaks seda mõõta.
Planeete kutsutakse kandidaatideks, kuna astronoomid võisid saada massi mõõtmise järelkontrolli ainult kahele nende süsteemide kauguse ja nõrkuse tõttu. Pärast põhjalikku analüüsi välistas meeskond alternatiivsed seletused, näiteks tähekaaslase karjatamise transiit, mis võiks jäljendada tõelise planeedi ennustatud allkirja. See leid võib enam kui kahekordistada transiiditehnikaga seni kontrollitud planeetide arvu.
Planeedikandidaatidel on kalduvus pöörduda tähtede ümber, milles leidub ohtralt vesinikku ja heeliumi raskemaid elemente, nagu näiteks süsinik. See toetab teooriaid, et raskete elementidega rikastel tähtedel on planeetide moodustamiseks vajalikud koostisosad.
Lühima orbitaalperioodiga planeedikandidaat nimega SWEEPS-10 tiirleb tähe ümber 10 tunniga. Asudes tähest vaid 740 000 miili kaugusel, on planeet kõigi aegade avastatud kuumimate seas. Selle temperatuur on hinnanguliselt umbes 3000 kraadi Fahrenheiti järgi.
"See tähega kallistav planeet peab olema vähemalt 1,6-kordne Jupiteri mass, vastasel juhul tõmbaks tähe gravitatsioonilihas selle laiali," ütles SWEEPS-i meeskonna liige Mario Livio. "Tähe madal temperatuur võimaldab planeedil tähe lähedal nii kaugele elada."
"Tundub, et ülilühikesed planeedid esinevad eelistatult tavaliste punaste kääbustähtede ümber, mis on väiksemad ja jahedamad kui meie päike," selgitas Sahu. "USPP-de ilmne puudumine päikesesarnaste tähtede ümber meie lähinaabruses näitab, et need võivad aurustuda, kui nad rändasid kuumema tähe lähedale."
On ka alternatiivne põhjus, miks Jupiteri-sarnased planeedid jahedamate tähtede ümber võivad rännata tähele lähemal kui sellised planeedid kuumemate tähtede ümber. Gaasi ja tolmu ümmargune ketas, millest need moodustusid, ulatub lähemale jahedamale tähele. Pärast esimese "kuuma Jupiteri" avastamist teise tähe ümber 1995. aastal on astronoomid mõistnud, et see ebatavaline massiivne planeetüüp pidi spiraalima tema vanema tähe lähedale kaugemast kohast, kus see pidi tekkima. Ümmarguse ketta sisemine serv peatab migratsiooni.
Planeedi transiit toimub ainult siis, kui planeedi orbiiti vaadatakse peaaegu ääre peal. Kuid ainult umbes 10 protsendil kuumadest Jupiteritest on servad-orbiidid, mis võimaldavad jälgida planeedi tähe läbimist. Edu saavutamiseks peavad transiidiuuringud vaatama korraga suurt hulka tähti. SWEEPS-i transiidiuuring hõlmas Amburite aknas rikkalikku tähtede välja.
Mõiste „aken” tähendab selget vaadet galaktilisele keskusele, kuid suur osa galaktilisest lennukist on varjatud tolmuga. Hubble vaatas 180 000 tähte perioodilise ja lühikese hämaruse korral tähe heleduses. Tähevälja jälgiti pideva seitsmepäevase perioodi vältel 23.-29. Veebruaril 2004. Selleks, et tuhmust oleks põhjustanud tähe ümber tiirlev objekt, kasutas meeskond Hubble'i, et tuvastada igast kahest kuni 15 järjestikust transiiti. 16 planeedikandidaati.
Kaks põllul olevat tähte on piisavalt heledad, et SWEEPS-i meeskond saaks planeedi kohalolekust sõltumatu kinnituse, mõõtes spektroskoopiliselt tähe liikumises kerget võnget, mis on tingitud nägematu kaaslase gravitatsioonilisest tõmbejõust. Nad kasutasid Tšiilis Paranali mäel asuvat Euroopa lõunavaatluskeskuse väga suurt teleskoopi, et mõõta tähe kergust.
Ühel planeedikandidaadil on mass alla avastamispiiri 3,8 Jupiteri massi. Teine kandidaat on 9,7 Jupiteri massi, mis on vähem kui pruuni kääbuse puhul 13 Jupiteri massi miinimummass. Pruun kääbus on objekt, mis moodustab tähe moodi, kuid millel pole piisavalt massi, et tuumasünteesi abil särada.
Kuna tähed on nii nõrgad ja vaateväli on tähtedega nii tihedalt kokku puutunud, pole tähe liikumises kerge võnke mõõtmine spektroskoopia abil enamiku planeedikandidaatide kinnitamiseks teostatav. Tulevased teleskoobid, näiteks NASA James Webbi kosmoseteleskoop, tagavad suurema osa planeedikandidaatide kinnitamiseks vajaliku tundlikkuse.
Programm Hubble SWEEPS on NASA tulevase Kepleri missiooni oluline kontseptsiooni tõestus, mis plaanitakse käivitada 2007. aastal. Kepleri vaatluskeskus jälgib pidevalt Linnutee galaktika piirkonda, et tuvastada enamasti kaugete tähtede ümber liikuvaid planeete. Kepler on piisavalt tundlik, et tuvastada võimalikke sadu Maa suuruse planeedi kandidaate asustatavas tsoonis või selle läheduses - kaugus tähest, kus vedel vesi võiks planeedi pinnal esineda.
Hubble'i kosmoseteleskoop on NASA ja Euroopa Kosmoseagentuuri vahelise rahvusvahelise koostöö projekt. Kosmoseteleskoobi teadusinstituut viib läbi Hubble'i teadustoiminguid. Instituuti haldab NASA jaoks Astronoomia Teadusuuringute Ülikoolide Assotsiatsioon, Washington.
Algne allikas: Hubble'i pressiteade
