Attēla kredīts: ESO
Eiropas astronomu komanda [1] paziņo par divu jaunu ārpussaules planētu (eksoplanetu) atklāšanu un izpēti. Tie pieder pie OGLE tranzīta kandidātu objektiem un tos varēja sīki raksturot. Tas trīskāršo eksoplanetu skaitu, kas atklātas ar tranzīta metodi; tagad ir zināmi trīs šādi objekti.
Novērojumi tika veikti 2004. gada martā ar daudzšķiedru spektrogrāfu FLAMES 8,2 m VLT Kueyen teleskopā ESO Paranal Observatory (Čīle). Tie ļāva astronomiem izmērīt precīzus radiālā ātruma četrdesmit vienu zvaigzni, kurai OGLE apsekojumā tika konstatēts īslaicīgs spilgtuma kritums. Šis efekts varētu būt tranzīta paraksts ap riņķojošās planētas zvaigzni, bet to var izraisīt arī mazs zvaigžņu pavadonis.
Divām zvaigznēm (OGLE-TR-113 un OGLE-TR-132) izmērītās ātruma izmaiņas atklāja planētas masas pavadoņu klātbūtni ārkārtīgi īsā laika orbītā.
Šis rezultāts apstiprina jaunas milzu planētu klases eksistenci, kuras lieluma un ļoti augstās virsmas temperatūras dēļ apzīmētas kā “ļoti karsti Jupiteri”. Viņi ir ārkārtīgi tuvu savām vieszvaigznēm, ap tām riņķo mazāk nekā 2 (Zemes) dienu laikā.
Tranzīta metode eksoplanetu noteikšanai tiks “demonstrēta” plašai sabiedrībai 2004. gada 8. jūnijā, kad planēta Venēra šķērsos saules disku, sk. programma VT-2004.
Atklājiet citas pasaules
Pēdējās desmit gadu laikā astronomi ir iemācījušies, ka mūsu Saules sistēma nav unikāla, jo radiālā ātruma pētījumos tika atklātas vairāk nekā 120 milzu planētas, kas riņķo ap citām zvaigznēm (sal. ESO PR 13/00, ESO PR 07/01 un ESO PR 03/03).
Tomēr radiālā ātruma tehnika nav vienīgais eksoplanetu noteikšanas līdzeklis. Kad planēta iet garām tās vecākajai zvaigznei (skatoties no Zemes), tā no mūsu skata bloķē nelielu zvaigznītes gaismas daļu. Jo lielāka ir planēta attiecībā pret zvaigzni, jo lielāka ir bloķētā gaismas daļa.
Tas ir tieši tāds pats efekts, kad Venera 2004. gada 8. jūnijā šķērso Saules disku, sk. ESO PR 03/04 un VT-2004 programmas vietne. Iepriekšējos gadsimtos šādi notikumi tika izmantoti, lai novērtētu Saules un Zemes attālumu, kas īpaši noderīgi ietekmē astrofiziku un debess mehāniku.
Mūsdienās planētu tranzīts iegūst jaunu nozīmi. Vairāki apsekojumi mēģina atrast citu pasauļu vājos parakstus, izmantojot zvaigžņu fotometriskos mērījumus, meklējot zvaigznes periodisku blāvumu, kad tā diska priekšā iet planēta.
Viens no tiem, OGLE aptauja, sākotnēji tika izveidots, lai noteiktu mikrolenēšanas notikumus, regulāri kontrolējot ļoti liela skaita zvaigžņu spilgtumu. Pēdējo četru gadu laikā tajā ir meklēti arī periodiski sekli zvaigžņu spilgtuma “kritieni”, ko izraisa mazu orbītā esošo objektu (mazu zvaigžņu, brūno punduru vai Jupitera lieluma planētu) regulārs tranzīts. Kopš tā laika OGLE komanda ir paziņojusi 137 “planētas tranzīta kandidātus” no viņu aptaujātajiem aptuveni 155 000 zvaigznēm divos dienvidu debesu laukos, viens Galaktiskā centra virzienā, otrs - Karīnas zvaigznājā.
OGLE tranzīta būtības risināšana
OGLE tranzīta kandidāti tika atklāti ar novēroto zvaigžņu spilgtuma periodisku samazināšanos par dažiem procentiem. Jupitera izmēra planētas rādiuss ir apmēram 10 reizes mazāks nekā saules tipa zvaigznei [2], ti, tas aptver apmēram 1/100 no šīs zvaigznes virsmas un tādējādi bloķē apmēram 1% no zvaigžņu gaismas. tranzīts.
Tomēr tikai tranzīta notikuma klātbūtne neatklāj tranzīta iestādes būtību. Tas notiek tāpēc, ka nelielas masas zvaigzne vai brūns punduris, kā arī mainīgā fona spilgtums fonā, kas aizēno bināro sistēmu, kas redzama tajā pašā virzienā, var izraisīt spilgtuma izmaiņas, kas imitē tādas, kuras rada orbītā esošā milzu planēta.
Tomēr tranzīta objekta raksturu var noteikt ar vecāku zvaigznes radiālā ātruma novērojumiem. Ātruma variāciju lielums (amplitūda) ir tieši saistīts ar pavadošā objekta masu un tāpēc ļauj atšķirt zvaigznes un planētas kā novērotā spilgtuma “krituma” cēloni.
Tādā veidā fotometriski tranzīta meklējumi un radiālā ātruma mērījumi apvienojas, lai kļūtu par ļoti spēcīgu paņēmienu jaunu eksoplanētu noteikšanai. Turklāt tas ir īpaši noderīgi, lai noskaidrotu to īpašības. Kaut arī planētas noteikšana ar radiālā ātruma metodi dod tikai zemāku tās masas novērtējumu, tranzīta mērīšana ļauj noteikt precīzu planētas masu, rādiusu un blīvumu.
137 OGLE tranzīta kandidātu radiālā ātruma novērojumi nav viegls uzdevums, jo zvaigznes ir salīdzinoši vājas (redzes stiprums ap 16). To var izdarīt, tikai izmantojot teleskopu 8-10 m klasē ar augstas izšķirtspējas spektrogrāfu.
Divu jauno eksoplanetu raksturs
Tāpēc Eiropas astronomu komanda [1] izmantoja 8,2 m garu VLT Kueyen teleskopu. 2004. gada martā viņi sekoja 41 OGLE “labāko tranzīta kandidātu zvaigznei” 8 pusnaktī. Viņi guva labumu no šķiedru saišu kompleksa FLAMES / UVES daudzkārtējās iespējas, kas ļauj vienlaikus iegūt 8 objektu augstas izšķirtspējas spektrus un mēra zvaigžņu ātrumu ar precizitāti aptuveni 50 m / s.
Kamēr lielais vairums OGLE tranzīta kandidātu izrādījās bināras zvaigznes (galvenokārt mazas, vēsas zvaigznes, kas šķērso saules tipa zvaigznes), divi no objektiem, kas pazīstami kā OGLE-TR-113 un OGLE-TR-132, bija konstatēts, ka piemīt nelielas ātruma variācijas. Kad visi pieejamie novērojumi - gaismas variācijas, zvaigžņu spektrs un radiālā ātruma izmaiņas - tika apvienoti, astronomi spēja noteikt, ka šīm divām zvaigznēm tranzīta objektiem ir masas, kas ir saderīgas ar tādas milzu planētas kā Jupiters.
Interesanti, ka abas jaunās planētas tika atklātas ap diezgan attālām zvaigznēm Piena Ceļa galaktikā dienvidu zvaigznāja Karīnas virzienā. OGLE-TR-113 vecākzvaigzne ir F tipa (nedaudz karstāka un masīvāka par Sauli) un atrodas aptuveni 6000 gaismas gadu attālumā. Orbītā esošā planēta ir aptuveni 35% smagāka, un tās diametrs ir par 10% lielāks nekā Jupiteram - lielākajai Saules sistēmas planētai. Tā riņķo pa zvaigzni reizi 1,43 dienās tikai 3,4 miljonu km attālumā (0,0228 AU). Saules sistēmā Merkurs ir 17 reizes tālāk no Saules. Šīs planētas, kas, piemēram, Jupiters ir gāzveida gigants, virsmas temperatūra ir attiecīgi augstāka, iespējams, virs 1800 ° C.
Attālums līdz OGLE-TR-132 sistēmai ir aptuveni 1200 gaismas gadu. Šī planēta ir apmēram tikpat smaga kā Jupiters un aptuveni par 15% lielāka (tās lielums joprojām ir nedaudz neskaidrs). Tas riņķo K-punduru zvaigznei (vēsāka un mazāk masīva nekā Saule) reizi 1,69 dienās 4,6 miljonu km attālumā (0,0306 AU). Arī šai planētai jābūt ļoti karstai.
Jauna eksoplanētu klase
Ar iepriekš atrasto planētu tranzīta objektu OGLE-TR-56 [3], divi jaunie OGLE objekti nosaka jaunu eksoplanetu klasi, kuru joprojām neatklāj pašreizējie radiālā ātruma pētījumi: planētas ar ļoti īsiem periodiem un attiecīgi mazām orbītām. Šķiet, ka radiālā ātruma apsekojumos atklātais “karsto Jupiteru” orbitālo periodu sadalījums nokrītas zem 3 dienām, un iepriekš nebija atrasta neviena planēta, kuras orbitālais periods būtu īsāks par aptuveni 2,5 dienām.
Trīs OGLE planētu esamība tagad parāda, ka “ļoti karsti Jupiteri” pastāv, kaut arī tie var būt diezgan reti; iespējams, apmēram viens šāds objekts uz katrām 2500 līdz 7000 zvaigznēm. Astronomi ir patiesi neizpratnē par to, kā planētu objektiem izdodas nonākt tik mazās orbītās, tik tuvu viņu centrālajām zvaigznēm.
Pretēji radiālā ātruma metodei, kas ir atbildīga par lielāko daļu planētu noteikšanas ap normālajām zvaigznēm, tranzīta un radiālā ātruma novērojumu apvienojums ļauj noteikt šo planētu patieso masu, rādiusu un tādējādi vidējo blīvumu.
Lielas cerības
Divi jaunie objekti divkāršo eksoplanētu skaitu ar zināmu masu un rādiusu (trīs OGLE objekti plus HD209458b, kurus atklāja radiālā ātruma apsekojumi, bet kuriem vēlāk tika novērots fotometriskais tranzīts). Jaunā informācija par precīzām masām un rādiusiem ir būtiska, lai izprastu šo planētu iekšējo fiziku.
Tranzīta un radiālā ātruma paņēmienu papildināmība tagad paver iespējas detalizētai eksoplanetu īsto īpašību izpētei. Kosmosa planētu tranzītu meklējumi, piemēram, COROT un KEPLER misijas, kā arī novērojumi uz zemes balstīta radiālā ātruma novērojumiem nākotnē novedīs pie citu pasaules raksturojuma, kas ir tik mazs kā mūsu Zeme.
Oriģinālais avots: ESO ziņu izlaidums
