Konstnärillustration av en extrasolar planet. Bildkredit: CfA. Klicka för att förstora.
Lyssna på intervjun: Microlens Planet Discovery (6.2 mb)
Eller prenumerera på Podcast: universetoday.com/audio.xml
Fraser Cain: Kan du ge mig lite bakgrund på planeten som du hjälpte till att upptäcka?
Grant Christie: Det finns fortfarande lite analys att göra för att räkna ut exakt alla dess parametrar, men det är i storleksordningen cirka 15 000 ljusår bort. Det jobbar vi fortfarande på, avståndet. Det är en ganska massiv planet, förmodligen i storleksordningen cirka 2-3 gånger massan av Jupiter, och den kretsar runt omkring 3 astronomiska enheter från sin moderstjärna. Det är inte exakt som ett välkänt objekt, men om du kunde se det på nära håll skulle det förmodligen se lite ut som Jupiter. Det skulle vara ungefär tre gånger tyngre, men inte så mycket större eftersom det skulle vara mer komprimerat av dess allvar.
Fraser: De planeter som hittills upptäckts ligger inom några hundra ljusår från Jorden. Hur kunde du hitta en 15 000 ljusår bort, speciellt med trädgårdsutrustning?
Christie: Med denna upptäckt är vi bara en del av en kugge i ett hjul, vi är en del av ett team, men det använde en metod känd som gravitationsmikrolensering. Det låter som lite munfullt, men i princip använder den en stjärna som en lins för att förstora en mer avlägsen stjärna. Detta fungerar om de två stjärnorna är exakt uppradade som vi ser dem från jorden. Så vi har en situation där vi har en avlägsen stjärna någonstans i gloria - eller utbuktningen - i galaxen, kanske 20 000 ljusår från jorden. Av en slump har en annan stjärna kommit nästan exakt i linje mellan oss och den. Den mellanliggande stjärntyngden fungerar som en lins och den förstärker ljuset från den mer avlägsna stjärnan. Vi kan inte se dem som två stjärnor, de ligger så nära varandra och inget teleskop på jorden kan. Men det vi ser är förstoringen eller förstärkningen av ljuset från den avlägsna stjärnan när det går igenom linsen. Allt detta är bra, cirka 600 av dessa mikrolinseringshändelser upptäcks för närvarande varje år. De är i sig inte så ovanliga, men det visar sig att om du har en planet som kretsar runt linsstjärnan - den som har intervenerat mellan oss och den mer avlägsna planen - så ändrar den planeten enormt linsens egenskaper. Det förändrar ljusförstärkningen kraftigt. Det vi gör är att helt enkelt mäta linsens ljusstyrka förändringar när dessa två stjärnor kommer i linje och sedan flytta ut ur linje. Det visar sig att den vi observerade, ljuset förstorades med något som 50x utöver vad som fanns innan linsningen började. Det ger svaga stjärnor som vi normalt sett inte kunde se med ett litet teleskop i vårt sortiment. I det aktuella fallet tog förstärkningen den upp till magnitud 18 i de visuella våglängderna. Det är mycket nära vår gräns, men vi kunde fortfarande göra det.
Fraser: Har ditt team förväntat sig att hitta bevis på en planet innan du började några observationer, eller var det bara ett lyckligt resultat?
Christie: Det är till stor del ett lyckligt resultat. Det finns ett team baserat i Chile, ett polskt team från Warszawa universitet låtas av professor Udalski, och deras jobb, deras huvudfunktion är att hitta mikrolinseringshändelser. De övervakar miljoner stjärnor varje natt och letar efter stjärnor som bara verkar öka i ljusstyrka på ett sätt som du kan förvänta dig av en lins. Det finns uppenbarligen många variabla stjärnor också, som de redan har tabellerat, så de vet om dessa. De upptäcker händelser med mikrolinsering. De upptäcker cirka 600 per år. De började observera denna händelse ungefär den 17 mars, eller däremot, och de märkte att denna stjärna just började bli ljusare - den hade aldrig blivit ljusare förr - och de följde den. Varje natt när de tog en observation såg det ut att bli ljusare och mer, och när denna process fortsätter märkte de att den följde en speciell ljusningskurva som du kan förvänta dig av en mikrolenseringshändelse, så de var säkra på att det var en mikrolins. Och när vi kom närmare april började det visa tecken på att det avviker från en ren enkel lins som du skulle få från en enda stjärna ensam; det är en matematisk definierad form och om fotometri är bra kan du vanligtvis se om du har en enda lins eller inte. Runt 18 april började de märka ett betydande avvikelse från den enkla linsmodellen, det här är killarna som kör OGLE-teamet. De lade ut en varning som gick till MicroFUN, som är en grupp vi är associerade med. De springer ut från Ohio State University, leds av professor Andrew Gould där. Vi fick sedan ett meddelande om att det ser ut som det kan finnas ett anomoli med denna mikrolenseringshändelse; försök och observera det så mycket som möjligt. Det är verkligen där vi började våra observationer. Vid det stadiet var det svagt, men det var fortfarande inom räckhåll för våra teleskop. Vi blev förvånade över att det faktiskt var observerbart. Jag skulle ha trott att det var för svagt. Nu vet jag att vi kan arbeta i en svagare gräns än vad jag tidigare hade trott. Det var känt omkring 20 april att denna mikrolenseringshändelse hade en stark anomali i den, vilket är termen de använder, och vi följde den under de följande dagarna - antagligen cirka 3-4 dagar. Det gick igenom några mycket starka avvikelser som verkligen var ett tecken på att en planet var närvarande som orsakade dessa anomolier. De flesta av dessa händelser du observerar - jag har gjort en hel del, antagligen 20 åtminstone själv - visar sig vara en enkel lins, och det är inget överraskande i dem alls. Spänningen med att göra den här typen av arbete är att du helt enkelt inte vet, ingen vet vad du kommer att hitta. Du börjar följa en av dessa mikrolenseringshändelser när den når sitt högsta, och det är vid den högsta punkten, eller nära den när den maximala känsligheten för en planet kommer att bli. Vi är bara inte så intresserade av att titta på dem förrän du kommer väldigt nära det maximala. Och det är när nätverk verkligen kommer börjar verkligen mättas ljuskurvan genom att täcka dem.
Fraser: Så stjärnorna måste vara uppradade ganska snyggt för att planetens effekt ska dyka upp.
Christie: Ja, de måste vara nästan perfekta. Det skapar en mycket hög förstärkning. Några av de vi tittat på har haft förstärkningar där ljuset förstoras 800x. De är inte vanliga, men när du får en mycket hög förstärkningslins som den, när justeringen är nästan perfekt, är det när du troligtvis hittar en planet om det finns en närvarande.
Fraser: Hur känslig kan den här tekniken vara?
Christie: Några av experterna har sagt att om denna planet inte hade varit större än Jupiter, det var jordens storlek, skulle dessa observationer fortfarande ha upptäckt den. Jag vet att det finns en del debatt om det bland akademikerna i lagen, men i stort sett är det antagligen en indikation på att den här metoden kan vara mycket känslig. Och den här händelsen visade sig inte vara så ljus. Vi har observerat de som har kommit så ljusa att du kunde se dem i ett litet 6 ″-teleskop.
Fraser: Det är dock fantastiskt. Jag vet att människor har diskuterat olika tekniker som de kanske kunde se på planeter i jordstorlek som kretsar runt andra stjärnor, men att veta att vi kanske har en teknik tillgänglig just nu är ganska imponerande. Jag ville prata lite om hur amatörer kan engagera sig i astronomiens upptäckter. Var är några vägar som människor kan engagera sig i?
Christie: Det finns många sätt du kan engagera dig i observationsastronomi, men när du pratar om fotometri, som är ett mått på stjärnstjärnstyrka, behöver du i princip bara ett teleskop med så mycket bländare som du har råd. En anständig typ av montering och en CCD-bildkamera. För under 10 000 dollar kan du skapa ett system som är mycket kapabelt och faktiskt kan vara riktigt användbart. Det finns många andra saker du kan göra i observationsastronomi som inte kräver det, men för att göra den här typen av arbete, det är vad du behöver. Vi arbetar annat än detta mikrolliseringsarbete, vi mäter också ljusförändringar av objekt som kallas kataklysmiska variabla stjärnor. Dessa är intressanta objekt som gör mycket flimrande och alla möjliga saker, och vi är en del av ett världsomspännande nätverk som följer den typen av objekt. I allmänhet är den gemensamma nämnaren mätningen av ljusstyrka över tiden för någon stjärna eller objekt. Det kallas fotometri, och det är främst vad vi gör.
Fraser: Grattis till ditt teams upptäckt av denna nya planet och lycka till med ditt arbete i framtiden.
Christie: Du är väldigt välkommen. Jag vill hylla min medarbetare här på Nya Zeeland, Jennie McCormick, som använder det minsta teleskopet av alla, och har gjort över tusen timmar på den här typen av arbete och förtjänar erkännande av hennes ansträngningar .
