Svemirski teleskop Hubble identificirao je 16 zvijezda koje bi mogle imati ekstrasolarne planete. Otkriće je izvedeno metodom tranzita, gdje planete malo zatamnjuju svoje matične zvijezde dok prolaze ispred. Daljnja će promatranja biti potrebna za stvarno izračunavanje mase tranzitivnih planeta.
NASA-in svemirski teleskop Hubble otkrio je 16 kandidata za ekstrasolarni planet na orbiti za različite udaljene zvijezde u središnjem dijelu naše galaksije Mliječni put.
Bonanza planeta otkrivena je tijekom istraživanja Hubblea, nazvanog Strijelac prozora Eclipsing Extrasolar Planet Search (SWEEPS). Hubble je izgledao dalje nego ikad uspješno pretraženo za ekstrasolarne planete. Hubble je zurio u 180.000 zvijezda u prenapučenom središnjem ispunjenom dijelu naše galaksije udaljene 26.000 svjetlosnih godina. To je jedna četvrtina promjera spiralnog diska Mliječnog Puta. Rezultati će se pojaviti u broju za časopis Nature, 5. listopada.
To je u skladu s brojem planeta za koje se očekuje da će biti otkriveni iz tako dalekog istraživanja, temeljenog na prethodnim detekcijama egzoplaneta napravljenim u našem lokalnom solarnom susjedstvu. Hubbleov uski pogled prekrivao je obruč neba ne veće veličine kutova od dva posto površine punog mjeseca. Kad se ekstrapoliraju na čitavu galaksiju, Hubbleovi podaci daju snažne dokaze o postojanju približno 6 milijardi planeta veličine Jupitera u Mliječnom putu.
Pet novootkrivenih planeta predstavlja novi ekstremni tip planeta koji nije pronađen ni u jednom pretraživanju u blizini. Opisani planetama ultra-kratkog perioda (USPP-ovi), ti se svjetovi vrte oko svojih zvijezda za manje od jednog zemaljskog dana.
„Otkrivanje planeta vrlo kratkog perioda bilo je veliko iznenađenje“, rekao je vođa tima Kailash Sahu iz Znanstvenog instituta za svemirski teleskop, Baltimore. „Naše otkriće također daje vrlo jake dokaze da su planete podjednako obilne u drugim dijelovima galaksije koliko ih ima u našem solarnom susjedstvu.“
Hubble nije mogao izravno vidjeti 16 novoupisanih planetarnih kandidata. Astronomi su koristili Hubbleovu naprednu kameru za ankete kako bi pretražili planete mjereći neznatno zatamnjenje zvijezde zbog prolaska planeta ispred nje, događaja zvanog tranzit. Planeta bi trebala biti približno veličine Jupitera da bi blokirala dovoljno zvijezdane svjetlosti, oko jedan do 10 posto, da bi ga Hubble mogao mjeriti.
Planete nazivaju "kandidatima", jer su astronomi mogli dobiti samo daljnja mjerenja mase za dva od njih zbog udaljenosti i nejasnosti ovih sustava. Nakon iscrpne analize, tim je isključio alternativna objašnjenja poput pašnog tranzita zvjezdane suputnice koji bi mogao oponašati predviđeni potpis stvarnog planeta. Ovo bi otkriće moglo više nego udvostručiti broj planeta špijuniranih tranzitnom tehnikom do danas.
Postoji tendencija da se kandidati na planeti okreću oko zvijezda koje obiluju elementima težim od vodika i helija, poput ugljika. To podržava teorije da zvijezde bogate teškim elementima imaju potrebne sastojke za formiranje planeta.
Kandidat za planetu s najkraćim orbitalnim periodom, imenom SWEEPS-10, oko 10 sati se ljulja oko zvijezde. Smješten na samo 740 000 milja od svoje zvijezde, planeta je među najtoplijim otkrivenim ikad. Procijenjena je temperatura od oko 3.000 stupnjeva Farenhajta.
"Ovaj planet za zagrljaj zvijezda mora biti najmanje 1,6 puta veći od Jupitera, inače ga gravitacijski mišić zvijezde razdvaja", rekao je član tima SWEEPS Mario Livio. "Niska temperatura zvijezde omogućava planetu da preživi tako blizu zvijezde."
"Izgleda da se planete ultra kratkog perioda preferiraju oko normalnih zvijezda crvenih patuljaka koje su manje i hladnije od našeg sunca", objasnio je Sahu. "Očigledna odsutnost USPP-a oko sunčevih zvijezda u našem lokalnom susjedstvu ukazuje da su mogli ispariti kad su prešli preblizu toplijoj zvijezdi."
Postoji alternativni razlog zašto se planete nalik Jupiteru oko hladnijih zvijezda mogu migrirati bliže zvijezdi od takvih planeta oko vrućih zvijezda. Okružni disk plina i prašine od kojeg su nastali proteže se bliže hladnijoj zvijezdi. Otkako su otkrili prvi "vrući Jupiter" oko druge zvijezde 1995. godine, astronomi su shvatili da se ovaj neobični tip ogromnog planeta mora spiralno približiti matičnoj zvijezdi iz udaljenijeg mjesta gdje se mora formirati. Unutarnji rub cirkularnog diska zaustavlja migraciju.
Planetarni tranziti događaju se samo kada se planeta orbita gleda gotovo na ivici. Međutim, samo oko 10 posto vrućih Jupitera ima rubne orbite koje omogućuju promatranje planeta kako prelazi neku zvijezdu. Da bi bile uspješne, tranzitne ankete moraju vidjeti velik broj zvijezda odjednom. SWEEPS tranzitno istraživanje pokrivalo je bogato polje zvijezda u prozoru Strijelca.
Izraz "prozor" podrazumijeva jasan pogled u galaktičko središte, ali veći dio galaktičke ravnine zasjenjen je prašinom. Hubble je pratio 180.000 zvijezda zbog periodičnog, kratkog zatamnjenja svjetline zvijezde. Zvjezdano polje je promatrano u neprekidnom sedmodnevnom periodu od 23. do 29. veljače 2004. Kako bi se osiguralo da je zatamnjenje uzrokovano objektom koji kruži oko zvijezde, tim je upotrijebio Hubble za otkrivanje od dva do 15 uzastopnih prijelaza za svaki od 16 planetarnih kandidata.
Dvije zvijezde u polju su dovoljno svijetle da SWEEPS tim može napraviti neovisnu potvrdu prisutnosti planeta spektroskopskim mjerenjem laganog podrhtavanja u gibanju zvijezde zbog gravitacijskog povlačenja nevidljivog suputnika. Koristili su vrlo veliki teleskop Europskog opservatorija smješten na brdu Paranal u Čileu za mjerenje laganog pomaka u zvijezdi.
Jedan od planetarnih kandidata ima masu ispod granice detekcije od 3,8 Jupiterovih masa. Drugi kandidat je 9,7 masa Jupitera, što je ispod minimalne mase od 13 masa Jupitera za smeđe patuljak. Smeđi patuljak je objekt koji se formira poput zvijezde, ali nema dovoljno mase da bi mogao zasjati nuklearnom fuzijom.
Budući da su zvijezde tako slabe, a vidno polje tako gusto nabijeno zvijezdama, mjerenje laganog podrhtavanja u kretanju zvijezde pomoću spektroskopije da potvrdi većinu kandidata na planeti nije izvedivo. Budući teleskopi poput NASA-inog svemirskog teleskopa James Webb pružit će potrebnu osjetljivost kako bi potvrdili većinu kandidata na planeti.
Program Hubble SWEEPS važan je dokaz koncepta NASA-ine buduće misije Kepler, koja je trebala biti lansirana 2007. godine. Opservatorij Kepler kontinuirano će nadgledati područje galaksije Mliječni put kako bi otkrio tranzitne planete oko uglavnom udaljenih zvijezda. Kepler će biti dovoljno osjetljiv da otkrije možda stotine kandidata planete veličine Zemlje u ili u blizini naseljenog područja, udaljenost od zvijezde gdje bi tekuća voda mogla postojati na površini planeta.
Svemirski teleskop Hubble projekt je međunarodne suradnje NASA-e i Europske svemirske agencije. Znanstveni institut za svemirski teleskop provodi Hubbleove znanstvene operacije. Institutom za NASA upravlja Udruženje sveučilišta za istraživanje iz astronomije, Inc., Washington.
Izvorni izvor: Hubble News Release
