Kreditna slika: ESA
Astronomi sa Sveučilišta u Teksasu u Austinu vjeruju da su pronašli jeftin način za traženje ekstrasolarnih planeta. Iako će postupak vjerojatno uništiti unutarnje planete, vanjski će planeti vjerojatno još uvijek ostati u orbiti oko zvijezde. Poznato je da ovi bijeli patuljci pulsiraju specifičnom brzinom, tako da bi gravitacija planeta koja se kreće oko zvijezde trebala utjecati na taj puls u minutu, što bi trebalo otkriti jeftinim zemaljskim teleskopima.
Sveučilište u Teksasu u Austinu astronomi su izmislili jeftinu metodu kako bi utvrdili postoje li drugi solarni sustavi poput našeg.
Među više od 100 zvijezda za koje se sada zna da imaju planete, astronomi su pronašli malo sustava sličnih našem. Nije poznato je li to zbog tehnoloških ograničenja ili je naš sustav doista rijetka konfiguracija. Astronomi opservatorija McDonald? nova metoda pretraživanja koristi teleskop Depresije iz doba kombiniran s današnjom tehnologijom.
Astronomi Don Winget i Edward Nather, studenti Fergal Mullally i Anjum Mukadem, i kolege traže "ostatke" solarnih sustava poput našeg. Njihova metoda traži dijelove takvog Sunčevog sustava nakon što je njegova zvijezda umrla, koristeći obilježje drevnih, izgorjelih Sunca nazvanih „bijeli patuljci“.
Uključeni su i astronomi sa Sveučilišta u Teksasu Bill Cochran i Ted von Hippel, zajedno sa S.O. Kepler iz Brazila, savezni savezni Rio Rio Grande dol Sul i Antonio Kanaan iz Brazila, savezni savezni de Santa Catarina.
Astronomi znaju da će se, kako zvijezde poput sunca troše svoje nuklearno gorivo, njihovi vanjski slojevi proširiti, a zvijezda će postati zvijezda "crvenog diva". Kad se to dogodi Suncu, za oko pet milijardi godina, oni očekuju da će progutati Merkur i Veneru, možda ne baš sasvim doseći Zemlju. Tada će Sunce otpuhati svoje vanjske slojeve i postojat će nekoliko tisuća godina kao lijepa, mudra planetarna maglina. Sunčeva preostala jezgra postat će bijeli patuljak, gusti, zatamnjujući rupčić veličine Zemlje. I, što je najvažnije, vjerojatno će i dalje biti u orbiti oko vanjskih planeta našeg Sunčevog sustava.
Jednom kada sustav nalik Suncu dostigne ovo stanje, tim Wingeta možda će ga moći pronaći. Njihova se metoda temelji na više od tri desetljeća istraživanja o promjenjivosti (to jest promjenama svjetline) bijelih patuljaka. Početkom osamdesetih astronomi sa Sveučilišta u Teksasu otkrili su da se neki bijeli patuljci mijenjaju ili "pulsiraju" u redovitim rafalima. Nedavno su Winget i njegovi kolege otkrili da je otprilike jedna trećina ovih pulsirajućih bijelih patuljaka (PWD) pouzdaniji časovnici od atomskog sata i većine milisekundi pulsara.
Ove su pulsacije ključne za otkrivanje planeta. Planeti koji orbitiraju oko stabilne PWD zvijezde utjecati će na promatranje njezinog vremena, čini se da uzrokuju periodične promjene u obrascima impulsa koji dolaze od zvijezde. To je zato što planeta u orbiti oko PWD-a vuče zvijezdu oko sebe dok se kreće. Promjena udaljenosti između zvijezde i Zemlje promijenit će vrijeme potrebno za svjetlo pulsacija do Zemlje. Budući da su impulsi vrlo stabilni, astronomi mogu izračunati razliku između promatranog i očekivanog vremena dolaska impulsa i zaključiti prisutnost i svojstva planeta. (Ova metoda je slična onoj koja se koristi u otkrićima takozvanih "pulsar planeta". Razlika je u tome što se ne smatra da su pulsarski pratioci formirani sa svojim zvijezdama, već tek nakon što su te zvijezde eksplodirale u supernovama.)
"Ova će pretraga biti osjetljiva na bijele patuljke koji su u početku bili jedan do četiri puta masivniji od Sunca i trebali bi moći otkriti planete unutar dvije do 20 AU od svoje matične zvijezde. To znači da ćemo se sondirati u naseljnu zonu nekih zvijezda ", rekao je Winget. (AU, ili astronomska jedinica, je udaljenost između Zemlje i Sunca.) "U osnovi je otkriti Jupiter na Jupiterovoj udaljenosti ovom tehnikom lako. To je patka juha ", rekao je.
Jednostavno, ali ne brzo. Vanjske planete, ako kruže oko svojih zvijezda na velikim daljinama, mogu potrajati više od desetljeća da bi završili jednu orbitu. Stoga može proći više godina promatranja kako bi se definitivno otkrio planet u orbiti oko bijelog patuljaka.
"Trebate dugo tražiti punu orbitu", rekao je Winget. „Pola orbite ili trećina orbite reći će nam nešto što se tamo događa. Ali za planet na udaljenosti od Jupitera, pola orbite je još šest godina. " Winget je dodao da je za ovu metodu "otkrivanje Jupitera kod Urana?" udaljenost je lakša, ali traje i duže. "
Za pretragu planeta PWD, Nather je osmislio novi specijalni instrument za McDonald Observatory? S 2-metarski teleskop Otto Struve s 2,1 metra. On i Mukadam dizajnirali su i izgradili instrument zvan Argos za mjerenje količine svjetlosti koja dolazi od ciljnih zvijezda. Konkretno, Argos je "CCD fotometar"? fotonski brojač koji za snimanje slika koristi uređaj povezan s naplatom. Smješten u središnjem fokusu teleskopa Struve, Argos nema drugu optiku osim teleskopskog primarnog ogledala od 2,1 metar. Kopije Argosa sada se grade i u drugim zvjezdarnicama širom svijeta.
Mullally nastavlja potragu za planetima oko bijelih patuljaka s Argosom na teleskopu Struve. Ima 22 ciljne zvijezde, od kojih je većina identificirana putem ankete Sloan Digital Sky. Kad tim nađe perspektivne kandidate za planetu s Argosom, oni će pratiti 9-metarski teleskop Hobby-Eberly (HET) u McDonald Observatory.
"Ako pronađemo velike planete koji kruže na velikim udaljenostima, to je dobra poanta da bi mogli biti i manji planeti. U tom slučaju, ono što radite je da se udarite po tom cilju pomoću najvećeg teleskopa kojem imate pristup", rekao je Winget , HET će omogućiti preciznije određivanje vremena PWD-ovih impulsa i tako moći precizno utvrditi manje planete.
Hoće li pretraga moći proučavati vrste zvijezda koje se ne mogu proučavati dopplerskom spektroskopskom metodom? do sada najuspješnija metoda pretraživanja planeta? Rekao je Winget. Zbog idiosinkrazije u sastavljanju sunčevih zvijezda, metoda doplerske spektroskopije nije baš osjetljiva u potrazi za planetima oko zvijezda dvostruko masivnijima od Sunca. Otprilike polovina zvijezda u Wingetovoj studiji bit će bijeli patuljci koji su bili izvorno ove vrste zvijezda. Iz tog razloga, PWD studija u McDonald-u može biti od koristi za izviđanje i procjenu ciljeva i promatranje strategija za NASA-ine svemirske misije planirane u sljedeća dva desetljeća, posebno svemirske misije interferometrije, zemaljske planete pronalazača i svemirske letjelice Kepler.
Ovo istraživanje se financira iz donacije NASA Origins, kao i grantom naprednog istraživačkog projekta iz države Texas. Kroz financiranje teksaške agencije za visoko obrazovanje, dva srednjoškolaca (Donna Slaughter iz srednje škole Stony Point u Round Rocku, Texas, i Chris Cotter iz srednje škole Lanier u Austinu) izravno su uključena u ovo istraživanje. Sada se planira proširiti ovaj angažman na druge nastavnike i učenike u njihovim učionicama dovodeći znanost, znanstvenike i opservatorij izravno u učionicu koristeći Internet. Cotter i njegovi kolege iz srednje škole Lanier sudjeluju s Mullally u testiranju ovog koncepta.
Izvorni izvor: Objava vijesti McDonald Observatory
