2012-10-17 12:47:02
Ομάδα Ευρωπαίων αστρονόμων ανακάλυψαν πλανήτη με περίπου την μάζα της Γης σε τροχιά γύρω από ένα άστρο του συστήματος Άλφα Κενταύρου, του πλησιέστερου συστήματος στη Γη. Πρόκειται για τον μικρότερο... εξωπλανήτη που ανακαλύφθηκε σε τροχιά γύρω από ένα άστρο παρόμοιο με τον Ήλιο και ανακαλύφθηκε μέσω του φασματογράφου HARPS του τηλεσκοπίου των 3.6 μέτρων στο αστεροσκοπείο La Silla. Τα αποτελέσματα της έρευνας δημοσιεύονται σήμερα στο περιοδικό Nature.
Ο Άλφα Κενταύρου είναι ένα από τα λαμπρότερα άστρα στον νότιο ουρανό και το πλησιέστερο αστρικό σύστημα στη Γη σε απόσταση μόνο 4,3 ετών φωτός. Πρόκειται στην πραγματικότητα για ένα τριπλό σύστημα: δύο άστρα (τα Άλφα Κενταύρου Α και Β) παρόμοια με τον Ήλιο σε μικρή απόσταση μεταξύ τους, και ένα πιο μακρινό και κοκκινωπό άστρο, τον Εγγύτατο του Κενταύρου [1]. Από τον 19ο αιώνα οι αστρονόμοι υπέθεταν για πλανήτες σε τροχιά γύρω από αυτά τα άστρα, το πλησιέστερο στο Ηλιακό Σύστημα μέρος κατάλληλο για ζωή, αλλά έρευνες ολοένα και πιο ακριβείς απέβησαν άκαρπες. Μέχρι τώρα.
“Οι παρατηρήσεις μας, διάρκειας άνω των τεσσάρων ετών, μέσω του φασματογράφου HARPS έδειξαν ένα πολύ μικρό αλλά αληθινό σημάδι ενός πλανήτη σε τροχιά γύρω από τον Άλφα Κενταύρου Β, κάθε 3,2 ημέρες”δηλώνει ο Xavier Dumusque, επικεφαλής ερευνητής. “Πρόκειται για μια εξαιρετική ανακάλυψη που ώθησε την τεχνική μας στο όριο!”
Η ομάδα ανίχνευσε τον πλανήτη μέσω των απειροελάχιστων ταλαντώσεων στην κίνηση του Άλφα Κενταύρου Β, που οφείλονται στην βαρυτική έλξη του πλανήτη [2]. Η επίδραση είναι τόσο μικρή στην κίνηση του άστρου (περίπου 51 εκατοστά το δευτερόλεπτο) που συγκρίνεται με την ταχύτητα μπουσουλήματος ενός μωρού. Πρόκειται για την υψηλότερη ακρίβεια που επιτεύχθηκε έως τώρα με αυτή τη μέθοδο.
Το Άλφα Κενταύρου Β είναι παρόμοιο με τον Ήλιο, ελαφρώς μικρότερο και λιγότερο φωτεινό. Ο νέος πλανήτης με μάζα λίγο περισσότερο από ότι η Γη [3], βρίσκεται σε απόσταση έξι εκατομμυρίων χιλιομέτρων από το άστρο, πολύ πιο κοντά από την απόσταση Ερμή - Ήλιου, ενώ το άλλο άστρο του συστήματος, το Άλφα Κενταύρου Α, βρίσκεται εκατοντάδες φορές πιο μακριά, αλλά εξακολουθεί να είναι ένα πολύ λαμπρό αντικείμενο στον ουρανό του πλανήτη.
Η ίδια ομάδα ανακάλυψε τον πρώτο εξωπλανήτη σε τροχιά γύρω από ένα άστρο σαν τον Ήλιο το 1995 και από τότε υπήρξαν 800 επιβεβαιωμένες ανακαλύψεις. Οι περισσότεροι όμως ήταν πολύ μεγαλύτεροι από την Γη και αρκετοί στο μέγεθος του Δια [4]. Η πρόκληση που αντιμετωπίζουν τώρα οι αστρονόμοι είναι η ανίχνευση και η εξακρίβωση ενός πλανήτη στο μέγεθος της Γης, που βρίσκεται στην κατοικήσιμη ζώνη [5] του άστρου του. Το πρώτο βήμα έχει ήδη πραγματοποιηθεί [6].
“Είναι ο πρώτος πλανήτης παρόμοιος με την Γη που ανακαλύφθηκε σε τροχιά γύρω από ένα άστρο σαν τον Ήλιο. Βρίσκεται πολύ κοντά στο άστρο και η θερμοκρασία θα είναι πολύ υψηλή για ζωή, όπως την ξέρουμε”, προσθέτει ο Stephane Udry, μέλος της ομάδας, “αλλά μπορεί κάλλιστα να είναι μόνο ένας πλανήτης σε ένα σύστημα περισσοτέρων. Άλλα αποτελέσματα του φασματογράφου και νέες ανακαλύψεις από το τροχιακό τηλεσκόπιο Kepler, δείχνουν ξεκάθαρα ότι η πλειοψηφία των μικρών πλανητών βρίσκεται σε τέτοια συστήματα.”
“Το αποτέλεσμα της έρευνας αντιπροσωπεύει ένα σημαντικό βήμα προς την ανίχνευση μιας δίδυμης Γης στην γειτονιά του Ήλιου. Ζούμε συναρπαστικές στιγμές!” καταλήγει ο Xavier Dumusque.
Σημειώσεις
[1] Τα σώματα ενός πολλαπλού αστρικού συστήματος ονομάζονται με σειρά φωτεινότητας. Ο Άλφα Κενταύρου Α είναι ο φωτεινότερος, ακολουθεί ο Άλφα Κενταύρου Β και ο τρίτος είναι ο αρκετά αμυδρότερος Άλφα Κενταύρου C, ο Εγγύτατος Κενταύρου, το κοντινότερο άστρο στη Γη.
[2] Ο φασματογράφος HARPS μετρά την ακτινική ταχύτητα ενός άστρου (η ταχύτητα προς ή μακριά από τη Γη) με εξαιρετική ακρίβεια. Ένας πλανήτης σε τροχιά γύρω από ένα άστρο προκαλεί την κίνηση αυτή στο άστρο όπως φαίνεται από την Γη. Λόγω του φαινομένου Ντόπλερ, η αλλαγή στην ακτινική ταχύτητα προκαλεί μια μετατόπιση του φάσματος του άστρου προς μεγαλύτερα μήκη κύματος καθώς απομακρύνεται (ερυθρή μετατόπιση, redshift) και μια μετατόπιση προς μικρότερα μήκη κύματος (μετατόπιση προς το ιώδες, blueshift) καθώς πλησιάζει προς την Γη. Η απειροελάχιστη μετατόπιση του φάσματος μπορεί να ανιχνευθεί με έναν φασματογράφο υψηλής ευκρίνειας όπως ο HARPS και χρησιμοποιείται για να συναχθεί η παρουσία ενός πλανήτη.
[3] Χρησιμοποιώντας την μέθοδο της ακτινικής ταχύτητας, οι αστρονόμοι μπορούν να υπολογίσουν μόνο ελάχιστη μάζα για τον πλανήτη καθώς ο υπολογισμός εξαρτάται και από την κλίση του επιπέδου τροχιάς σε σχέση με την γραμμή θέασης, η οποία είναι άγνωστη. Στατιστικά όμως η ελάχιστη μάζα είναι συχνά κοντά στην πραγματική μάζα του πλανήτη.
[4] Η αποστολή Kepler της NASA ανακάλυψε 2300 υποψήφιους πλανήτες χρησιμοποιώντας την μέθοδο της διάβασης. Ερευνώντας δηλαδή για την μικρή πτώση στην φωτεινότητα ενός άστρου καθώς ο πλανήτης περνάει από μπροστά του και κρύβει ένα μέρος από το φως του. Η πλειοψηφία των πλανητών που ανακαλύφθηκαν με την μέθοδο αυτή βρίσκονται πολύ μακριά, ενώ οι πλανήτες που ανακάλυψε ο HARPS βρίσκονται σε κοντινά άστρα, με την νέα ανακάλυψη να είναι η πλησιέστερη. Αυτό καθιστά τέτοιους πλανήτες καλύτερους στόχους για περαιτέρω παρατηρήσεις, όπως η εξακρίβωση της σύστασης της ατμόσφαιρας τους.
[5] Η κατοικήσιμη ζώνη είναι μια στενή δακτυλιοειδής περιοχή γύρω από ένα άστρο όπου το νερό μπορεί να βρίσκεται σε υγρή μορφή εάν οι συνθήκες είναι κατάλληλες.
[6] Ο φασματογράφος ESPRESSO (Echelle SPectrograph for Rocky Exoplanet and Stable Spectroscopic Observations) θα εγκατασταθεί στο Πολύ Μεγάλο Τηλεσκόπιο (VLT) του ESO. Βρίσκεται στην φάση του τελικού σχεδιασμού και θα ξεκινήσει την λειτουργία του το 2016 με 2017. Θα έχει ακρίβεια στην ακτινική ταχύτητα της τάξης των 0,35 χιλιομέτρων ανά ώρα. Συγκριτικά, η Γη επιφέρει 0,32 χιλιόμετρα ανά ώρα ακτινική ταχύτητα στον Ήλιο. Τέτοια υψηλή ανάλυση θα επιτρέψει στον ESPRESSO την ανακάλυψη πλανητών σαν τη Γη στην κατοικήσιμη ζώνη των άστρων τους.
Η έρευνα παρουσιάζεται στο περιοδικό Nature της 17ης Οκτωβρίου με τίτλο “An Earth mass planet orbiting Alpha Centauri B”
Το 2012 συμπληρώνονται 50 χρόνια από την ίδρυση του Ευρωπαϊκού Νότιου Αστεροσκοπείου. Το ESO, (European Southern Observatory - Ευρωπαϊκό Νότιο Αστεροσκοπείο), αποτελεί τον κορυφαίο διακρατικό ερευνητικό οργανισμό για την αστρονομία στην Ευρώπη, και το πλέον παραγωγικό αστρονομικό παρατηρητήριο στον κόσμο.
Το ESO διαθέτει τις εξελιγμένες ερευνητικές εγκαταστάσεις του στους αστρονόμους. Υποστηρίζεται από 15 χώρες, την Αυστρία, το Βέλγιο, τη Βραζιλία, τη Γαλλία, τη Γερμανία, τη Δανία, την Ελβετία, το Ηνωμένο Βασίλειο, την Ισπανία, την Ιταλία, την Ολλανδία, τη Πορτογαλία, τη Σουηδία, τη Τσεχία και τη Φινλανδία.
Το ESO ακολoυθεί ένα φιλόδοξο πρόγραμμα σχεδίασης, κατασκευής και λειτουργίας ισχυρών επίγειων εγκαταστάσεων αστρονομικής παρατήρησης, παρέχοντας στους αστρονόμους τα τεχνικά μέσα για την πραγματοποίηση σημαντικών επιστημονικών ανακαλύψεων.
Το ESO συμβάλλει επίσης στην προώθηση και τον συντονισμό της συνεργασίας στην αστρονομική έρευνα. Το ESO διαθέτει τρεις εγκαταστάσεις παρατηρήσεων, κορυφαίες σε παγκόσμιο επίπεδο, στη Χιλή, στις περιοχές La Silla, Paranal και Chajnantor.
Στο Paranal βρίσκεται το Πολύ Μεγάλο Τηλεσκόπιο, VLT, το πλέον προηγμένο παγκοσμίως αστρονομικό παρατηρητήριο στο ορατό τμήμα του φάσματος, και δύο τηλεσκόπια επισκοπήσεων: το VISTA το οποίο παρατηρεί στο υπέρυθρο και αποτελεί το μεγαλύτερο επίγειο τηλεσκόπιο επισκοπήσεων και το τηλεσκόπιο επισκοπήσεων VLT το οποίο είναι το μεγαλύτερο τηλεσκόπιο που έχει σχεδιαστεί για τέτοιες παρατηρήσεις στο οπτικό μέρος του φάσματος.
Το ESO είναι ο Ευρωπαϊκός εταίρος στο επαναστατικό τηλεσκόπιο ALMA, το μεγαλύτερο έργο αστρονομικής παρατήρησης στο κόσμο. Το ESO σχεδιάζει την κατασκευή του διαμέτρου 40 μέτρων European Extremely Large optical/near-infrared Telescope, γνωστού ως E-ELT, το οποίο θα αποτελέσει το “μεγαλύτερο μάτι της ανθρωπότητας προς τον ουρανό”.
Επιμέλεια: Όμιλος Φίλων Αστρονομίας
ESO
ofa.gr
Ο Άλφα Κενταύρου είναι ένα από τα λαμπρότερα άστρα στον νότιο ουρανό και το πλησιέστερο αστρικό σύστημα στη Γη σε απόσταση μόνο 4,3 ετών φωτός. Πρόκειται στην πραγματικότητα για ένα τριπλό σύστημα: δύο άστρα (τα Άλφα Κενταύρου Α και Β) παρόμοια με τον Ήλιο σε μικρή απόσταση μεταξύ τους, και ένα πιο μακρινό και κοκκινωπό άστρο, τον Εγγύτατο του Κενταύρου [1]. Από τον 19ο αιώνα οι αστρονόμοι υπέθεταν για πλανήτες σε τροχιά γύρω από αυτά τα άστρα, το πλησιέστερο στο Ηλιακό Σύστημα μέρος κατάλληλο για ζωή, αλλά έρευνες ολοένα και πιο ακριβείς απέβησαν άκαρπες. Μέχρι τώρα.
“Οι παρατηρήσεις μας, διάρκειας άνω των τεσσάρων ετών, μέσω του φασματογράφου HARPS έδειξαν ένα πολύ μικρό αλλά αληθινό σημάδι ενός πλανήτη σε τροχιά γύρω από τον Άλφα Κενταύρου Β, κάθε 3,2 ημέρες”δηλώνει ο Xavier Dumusque, επικεφαλής ερευνητής. “Πρόκειται για μια εξαιρετική ανακάλυψη που ώθησε την τεχνική μας στο όριο!”
Η ομάδα ανίχνευσε τον πλανήτη μέσω των απειροελάχιστων ταλαντώσεων στην κίνηση του Άλφα Κενταύρου Β, που οφείλονται στην βαρυτική έλξη του πλανήτη [2]. Η επίδραση είναι τόσο μικρή στην κίνηση του άστρου (περίπου 51 εκατοστά το δευτερόλεπτο) που συγκρίνεται με την ταχύτητα μπουσουλήματος ενός μωρού. Πρόκειται για την υψηλότερη ακρίβεια που επιτεύχθηκε έως τώρα με αυτή τη μέθοδο.
Το Άλφα Κενταύρου Β είναι παρόμοιο με τον Ήλιο, ελαφρώς μικρότερο και λιγότερο φωτεινό. Ο νέος πλανήτης με μάζα λίγο περισσότερο από ότι η Γη [3], βρίσκεται σε απόσταση έξι εκατομμυρίων χιλιομέτρων από το άστρο, πολύ πιο κοντά από την απόσταση Ερμή - Ήλιου, ενώ το άλλο άστρο του συστήματος, το Άλφα Κενταύρου Α, βρίσκεται εκατοντάδες φορές πιο μακριά, αλλά εξακολουθεί να είναι ένα πολύ λαμπρό αντικείμενο στον ουρανό του πλανήτη.
Η ίδια ομάδα ανακάλυψε τον πρώτο εξωπλανήτη σε τροχιά γύρω από ένα άστρο σαν τον Ήλιο το 1995 και από τότε υπήρξαν 800 επιβεβαιωμένες ανακαλύψεις. Οι περισσότεροι όμως ήταν πολύ μεγαλύτεροι από την Γη και αρκετοί στο μέγεθος του Δια [4]. Η πρόκληση που αντιμετωπίζουν τώρα οι αστρονόμοι είναι η ανίχνευση και η εξακρίβωση ενός πλανήτη στο μέγεθος της Γης, που βρίσκεται στην κατοικήσιμη ζώνη [5] του άστρου του. Το πρώτο βήμα έχει ήδη πραγματοποιηθεί [6].
“Είναι ο πρώτος πλανήτης παρόμοιος με την Γη που ανακαλύφθηκε σε τροχιά γύρω από ένα άστρο σαν τον Ήλιο. Βρίσκεται πολύ κοντά στο άστρο και η θερμοκρασία θα είναι πολύ υψηλή για ζωή, όπως την ξέρουμε”, προσθέτει ο Stephane Udry, μέλος της ομάδας, “αλλά μπορεί κάλλιστα να είναι μόνο ένας πλανήτης σε ένα σύστημα περισσοτέρων. Άλλα αποτελέσματα του φασματογράφου και νέες ανακαλύψεις από το τροχιακό τηλεσκόπιο Kepler, δείχνουν ξεκάθαρα ότι η πλειοψηφία των μικρών πλανητών βρίσκεται σε τέτοια συστήματα.”
“Το αποτέλεσμα της έρευνας αντιπροσωπεύει ένα σημαντικό βήμα προς την ανίχνευση μιας δίδυμης Γης στην γειτονιά του Ήλιου. Ζούμε συναρπαστικές στιγμές!” καταλήγει ο Xavier Dumusque.
Σημειώσεις
[1] Τα σώματα ενός πολλαπλού αστρικού συστήματος ονομάζονται με σειρά φωτεινότητας. Ο Άλφα Κενταύρου Α είναι ο φωτεινότερος, ακολουθεί ο Άλφα Κενταύρου Β και ο τρίτος είναι ο αρκετά αμυδρότερος Άλφα Κενταύρου C, ο Εγγύτατος Κενταύρου, το κοντινότερο άστρο στη Γη.
[2] Ο φασματογράφος HARPS μετρά την ακτινική ταχύτητα ενός άστρου (η ταχύτητα προς ή μακριά από τη Γη) με εξαιρετική ακρίβεια. Ένας πλανήτης σε τροχιά γύρω από ένα άστρο προκαλεί την κίνηση αυτή στο άστρο όπως φαίνεται από την Γη. Λόγω του φαινομένου Ντόπλερ, η αλλαγή στην ακτινική ταχύτητα προκαλεί μια μετατόπιση του φάσματος του άστρου προς μεγαλύτερα μήκη κύματος καθώς απομακρύνεται (ερυθρή μετατόπιση, redshift) και μια μετατόπιση προς μικρότερα μήκη κύματος (μετατόπιση προς το ιώδες, blueshift) καθώς πλησιάζει προς την Γη. Η απειροελάχιστη μετατόπιση του φάσματος μπορεί να ανιχνευθεί με έναν φασματογράφο υψηλής ευκρίνειας όπως ο HARPS και χρησιμοποιείται για να συναχθεί η παρουσία ενός πλανήτη.
[3] Χρησιμοποιώντας την μέθοδο της ακτινικής ταχύτητας, οι αστρονόμοι μπορούν να υπολογίσουν μόνο ελάχιστη μάζα για τον πλανήτη καθώς ο υπολογισμός εξαρτάται και από την κλίση του επιπέδου τροχιάς σε σχέση με την γραμμή θέασης, η οποία είναι άγνωστη. Στατιστικά όμως η ελάχιστη μάζα είναι συχνά κοντά στην πραγματική μάζα του πλανήτη.
[4] Η αποστολή Kepler της NASA ανακάλυψε 2300 υποψήφιους πλανήτες χρησιμοποιώντας την μέθοδο της διάβασης. Ερευνώντας δηλαδή για την μικρή πτώση στην φωτεινότητα ενός άστρου καθώς ο πλανήτης περνάει από μπροστά του και κρύβει ένα μέρος από το φως του. Η πλειοψηφία των πλανητών που ανακαλύφθηκαν με την μέθοδο αυτή βρίσκονται πολύ μακριά, ενώ οι πλανήτες που ανακάλυψε ο HARPS βρίσκονται σε κοντινά άστρα, με την νέα ανακάλυψη να είναι η πλησιέστερη. Αυτό καθιστά τέτοιους πλανήτες καλύτερους στόχους για περαιτέρω παρατηρήσεις, όπως η εξακρίβωση της σύστασης της ατμόσφαιρας τους.
[5] Η κατοικήσιμη ζώνη είναι μια στενή δακτυλιοειδής περιοχή γύρω από ένα άστρο όπου το νερό μπορεί να βρίσκεται σε υγρή μορφή εάν οι συνθήκες είναι κατάλληλες.
[6] Ο φασματογράφος ESPRESSO (Echelle SPectrograph for Rocky Exoplanet and Stable Spectroscopic Observations) θα εγκατασταθεί στο Πολύ Μεγάλο Τηλεσκόπιο (VLT) του ESO. Βρίσκεται στην φάση του τελικού σχεδιασμού και θα ξεκινήσει την λειτουργία του το 2016 με 2017. Θα έχει ακρίβεια στην ακτινική ταχύτητα της τάξης των 0,35 χιλιομέτρων ανά ώρα. Συγκριτικά, η Γη επιφέρει 0,32 χιλιόμετρα ανά ώρα ακτινική ταχύτητα στον Ήλιο. Τέτοια υψηλή ανάλυση θα επιτρέψει στον ESPRESSO την ανακάλυψη πλανητών σαν τη Γη στην κατοικήσιμη ζώνη των άστρων τους.
Η έρευνα παρουσιάζεται στο περιοδικό Nature της 17ης Οκτωβρίου με τίτλο “An Earth mass planet orbiting Alpha Centauri B”
Το 2012 συμπληρώνονται 50 χρόνια από την ίδρυση του Ευρωπαϊκού Νότιου Αστεροσκοπείου. Το ESO, (European Southern Observatory - Ευρωπαϊκό Νότιο Αστεροσκοπείο), αποτελεί τον κορυφαίο διακρατικό ερευνητικό οργανισμό για την αστρονομία στην Ευρώπη, και το πλέον παραγωγικό αστρονομικό παρατηρητήριο στον κόσμο.
Το ESO διαθέτει τις εξελιγμένες ερευνητικές εγκαταστάσεις του στους αστρονόμους. Υποστηρίζεται από 15 χώρες, την Αυστρία, το Βέλγιο, τη Βραζιλία, τη Γαλλία, τη Γερμανία, τη Δανία, την Ελβετία, το Ηνωμένο Βασίλειο, την Ισπανία, την Ιταλία, την Ολλανδία, τη Πορτογαλία, τη Σουηδία, τη Τσεχία και τη Φινλανδία.
Το ESO ακολoυθεί ένα φιλόδοξο πρόγραμμα σχεδίασης, κατασκευής και λειτουργίας ισχυρών επίγειων εγκαταστάσεων αστρονομικής παρατήρησης, παρέχοντας στους αστρονόμους τα τεχνικά μέσα για την πραγματοποίηση σημαντικών επιστημονικών ανακαλύψεων.
Το ESO συμβάλλει επίσης στην προώθηση και τον συντονισμό της συνεργασίας στην αστρονομική έρευνα. Το ESO διαθέτει τρεις εγκαταστάσεις παρατηρήσεων, κορυφαίες σε παγκόσμιο επίπεδο, στη Χιλή, στις περιοχές La Silla, Paranal και Chajnantor.
Στο Paranal βρίσκεται το Πολύ Μεγάλο Τηλεσκόπιο, VLT, το πλέον προηγμένο παγκοσμίως αστρονομικό παρατηρητήριο στο ορατό τμήμα του φάσματος, και δύο τηλεσκόπια επισκοπήσεων: το VISTA το οποίο παρατηρεί στο υπέρυθρο και αποτελεί το μεγαλύτερο επίγειο τηλεσκόπιο επισκοπήσεων και το τηλεσκόπιο επισκοπήσεων VLT το οποίο είναι το μεγαλύτερο τηλεσκόπιο που έχει σχεδιαστεί για τέτοιες παρατηρήσεις στο οπτικό μέρος του φάσματος.
Το ESO είναι ο Ευρωπαϊκός εταίρος στο επαναστατικό τηλεσκόπιο ALMA, το μεγαλύτερο έργο αστρονομικής παρατήρησης στο κόσμο. Το ESO σχεδιάζει την κατασκευή του διαμέτρου 40 μέτρων European Extremely Large optical/near-infrared Telescope, γνωστού ως E-ELT, το οποίο θα αποτελέσει το “μεγαλύτερο μάτι της ανθρωπότητας προς τον ουρανό”.
Επιμέλεια: Όμιλος Φίλων Αστρονομίας
ESO
ofa.gr
ΜΟΙΡΑΣΤΕΙΤΕ
ΔΕΙΤΕ ΑΚΟΜΑ
ΣΧΟΛΙΑΣΤΕ
