Bildkredit: NASA / JPL
Liksom Sherlock Holmes som håller ett förstoringsglas för att avslöja dolda ledtrådar, använde dagens astronomer kosmiska förstoringseffekter för att avslöja en planet som kretsar kring en avlägsen stjärna.
Detta markerar den första upptäckten av en planet runt en stjärna bortom jordens solsystem med hjälp av gravitationsmikrolensering. En stjärna eller planet kan fungera som en kosmisk lins för att förstora och lysa upp en mer avlägsen stjärna uppradad bakom den. Gravitationsfältet i förgrundsstjärnan böjer och fokuserar ljus, som en glaslins som böjer sig och fokuserar stjärnljus i ett teleskop. Albert Einstein förutspådde denna effekt i sin teori om allmän relativitet och bekräftade den med vår sol.
"Den verkliga styrkan vid mikrolensering är dess förmåga att upptäcka lågmassa-planeter," säger Dr. Ian Bond från Institutet för astronomi i Edinburgh, Skottland, huvudförfattare till ett papper som visas i Astrophysical Journal Letters den 10 maj. Upptäckten möjliggjordes genom samarbete mellan två internationella forskarteam: Microlensing Observations in Astrophysics (Moa) och Optical Gravitational Lensing Experiment (Ogle). Välutrustade amatörastronomer kan använda denna teknik för att följa upp framtida upptäckter och hjälpa till att bekräfta planeter runt andra stjärnor.
Det nyupptäckta stjärnplanetsystemet är 17 000 ljusår bort, i konstellationen Skytten. Planeten, som kretsar runt en röd dvärgförälderstjärna, är troligen en och en halv gånger större än Jupiter. Planeten och stjärnan är tre gånger längre ifrån varandra än jorden och solen. Tillsammans förstorar de en längre bakgrundsstjärna cirka 24 000 ljusår bort, nära Vintergatan.
I de flesta tidigare observationer med mikrolinsering såg forskare ett typiskt ljusare mönster, eller ljuskurva, vilket indikerade att en stjärnas gravitationskraft påverkade ljuset från ett objekt bakom det. De senaste observationerna avslöjade extra ljusstyrkor som indikerar att det finns två massiva föremål. Genom att analysera den exakta formen på ljuskurvan bestämde Bond och hans team ett mindre objekt endast 0,4 procent av massan för ett andra, större objekt. De drog slutsatsen att det mindre objektet måste vara en planet som kretsar om sin moderstjärna.
Dr Bohdan Paczynski från Princeton University, Princeton, N.J., en OGLE-teammedlem, föreslog först användning av gravitationsmikrolensering för att upptäcka mörk materia 1986. 1991 föreslog Paczynski och hans student, Shude Mao, att använda mikrolensering för att upptäcka extrasolära planeter. Två år senare rapporterade tre grupper den första upptäckten av gravitationsmikrolensering av stjärnor. Tidigare påståenden om planetupptäckter med mikrolensering betraktas inte som definitiva, eftersom de hade för få observationer av de uppenbara variationerna i planetens ljusstyrka.
"Jag är stolt över att se förutsägelsen förverkligas med denna första definitiva planetdetektering genom gravitationsmikrolensering," sade Paczynski. Han och hans kollegor tror att observationer under de närmaste åren kan leda till upptäckten av Neptunstorlekar och till och med jordstorlekar runt planet i avlägsna stjärnor.
Mikrolensering kan lätt upptäcka extrasolära planeter, eftersom en planet dramatiskt påverkar ljusstyrkan hos en bakgrundstjärna. Eftersom effekten endast fungerar i sällsynta fall, när två stjärnor är perfekt i linje, måste miljontals stjärnor övervakas. De senaste framstegen inom kameror och bildanalys har gjort denna uppgift hanterbar. Sådan utveckling inkluderar den nya stora synfältet Ogle-III-kameran, Moa-II 1,8 meter (70,8 tum) teleskop, som byggs och samarbete mellan mikrolysningsteam.
"Det är tidskritiskt att fånga stjärnor medan de är anpassade, så vi måste dela våra uppgifter så snabbt som möjligt", säger Ogle-teamledaren Dr. Andrzej Udalski från Polens Warszawa Observatorium. Udalski i Polen och Paczynski i USA leder det polska / amerikanska projektet. Det verkar på Las Campanas observatorium i Chile, som drivs av Carnegie-institutionen i Washington, och inkluderar världens största mikrolinseringsundersökning på Warszawa Teleskopets 1,3 meter (51 tum).
NASA och National Science Foundation finansierar Optical Gravitational Lensing Experiment i USA: s polska statliga kommitté för vetenskaplig forskning och Foundation for Polish Science finansierar det i Polen. Microlensing Observations in Astrophysics är främst en Nya Zeeland / japansk grupp, med kollaboratörer i Storbritannien och USA: s Nya Zeelands Marsden Fund, NASA och National Science Foundation, Japans ministerium för utbildning, kultur, sport, vetenskap och teknik och Japan Society för att främja vetenskap stöder det.
Bilder och information om den senaste forskningen finns på Internet på http://www.jpl.nasa.gov/releases/2004/103a.cfm. Mer information om NASA: s planeringsjaktinsatser finns på http://planetquest.jpl.nasa.gov.
Originalkälla: NASA / JPL News Release
