Konstnärillustration av en super jord. Klicka för att förstora.
Nästan alla extrasolära planeter som upptäckts har varit i Jupiter-storlek eller större. Baserat på den senaste upptäckten av en superjord runt en röd dvärgstjärna 9000 ljusår bort beräknade forskarteamet att det troligen finns tre gånger så många av dessa planeter än de större gasjättarna.
Astronomer har upptäckt en ny "superjord" som kretsar runt en röd dvärgstjärna som ligger ungefär 9 000 ljusår bort. Denna nyfundna värld väger ungefär 13 gånger jordens massa och är förmodligen en blandning av sten och is, med en diameter flera gånger jorden. Den kretsar kring sin stjärna på ungefär avståndet från asteroidbältet i vårt solsystem, 250 miljoner miles out. Dess avlägsna plats kyler det till -330 grader Fahrenheit, vilket tyder på att även om denna värld liknar sin struktur som jorden, är den för kallt för flytande vatten eller liv.
Denna "superjorden" samlade nästan lika långt ut som Jupiter i vårt solsystem, och har förmodligen aldrig ackumulerat tillräckligt med gas för att växa till jätteförhållanden. Istället försvann skivan med material från vilken den bildades och svälter den av de råvaror den behövde för att frodas.
"Detta är ett solsystem som slutade på bensin", säger Harvard-astronomen Scott Gaudi från Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA), en medlem av MicroFUN-samarbetet som såg planeten.
Upptäckten rapporteras idag i ett papper som publicerats online på http://arxiv.org/abs/astro-ph/0603276 och överlämnats till The Astrophysical Journal Letters för publicering.
Gaudi utförde omfattande dataanalys som bekräftade förekomsten av planeten. Ytterligare analys utesluter samtidigt närvaron av någon Jupiter-stor värld i det avlägsna solsystemet.
"Den här isiga superjorden dominerar regionen runt sin stjärna som i vårt solsystem är befolkad av gasjätteplaneterna," sade den första författaren Andrew Gould (Ohio State University), som leder MicroFUN.
Teamet beräknar också att ungefär en tredjedel av alla huvudsekvensstjärnor kan ha liknande isiga superjordar. Teorin förutspår att mindre planeter bör vara lättare att bilda än större runt stjärnor med låg massa. Eftersom de flesta mjölkvägsstjärnor är röda dvärgar kan solsystem som domineras av superjordar vara vanligare i galaxen än de med jättejupiter.
Denna upptäckt belyser processen för bildning av solsystemet. Material som kretsar om en stjärna med låg massa ackumuleras gradvis till planeter, vilket ger mer tid för gasen i den protoplanetära disken att spridas innan stora planeter har bildats. Stjärnor med låg massa tenderar också att ha mindre massiva skivor, vilket erbjuder färre råmaterial för planeten.
"Vår upptäckt antyder att olika typer av solsystem bildas runt olika typer av stjärnor," förklarar Gaudi. ”Solliknande stjärnor bildar Jupiters, medan röda dvärgstjärnor bara bildar superjordar. Större stjärnor av A-typ kan till och med bilda bruna dvärgar på sina diskar. ”
Astronomer fann planeten med hjälp av en teknik som kallas mikrolensering, en Einsteinian-effekt där tyngdpunkten hos en förgrundsstjärna förstorar ljuset från en avlägsen stjärna. Om förgrundsstjärnan har en planet, kan planetens tyngdkraft snedvrida ljuset ytterligare och därmed signalera dess närvaro. Den exakta justeringen som krävs för effekten innebär att varje mikrolenseringshändelse endast varar en kort tid. Astronomer måste övervaka många stjärnor nära för att upptäcka sådana händelser.
Mikrolensering är känslig för mindre massiva planeter än de vanligare planetfyndningsmetoderna för radiell hastighet och transiteringssökningar.
"Mikrolensering är det enda sättet att upptäcka jordmassaplaneter från marken med nuvarande teknik," säger Gaudi. ”Om det hade funnits en jordmassaplanet i samma region som denna superjord, och om anpassningen hade varit helt rätt, kunde vi ha upptäckt den. Genom att lägga till ytterligare två meter teleskop till vårt arsenal kan vi kanske hitta upp till ett dussin jordmassaplaneter varje år. ”
Samarbetet OGLE (Optical Gravitational Lensing Experiment) upptäckte ursprungligen den mikrolenserade stjärnan i april 2005 medan han tittade i riktning mot det galaktiska centrumet, där både förgrunds- och bakgrundstjärnor är utbredda. OGLE identifierar flera hundra mikrolyseringshändelser per år, men bara en liten bråkdel av dessa händelser ger planeter. Gaudi uppskattar att med ett eller två ytterligare teleskoper belägna på den södra halvklotet för att övervaka det galaktiska centrumet kunde planeträkningen hoppa drastiskt.
Upptäckten gjordes av 36 astronomer, inklusive medlemmar av MicroFUN, OGLE och Robonet. Planetens namn är OGLE-2005-BLG-169Lb. OGLE-2005-BLG-169 hänvisar till den 169: e mikrolenseringshändelsen som upptäcktes av OGLE-samarbetet mot den galaktiska bukten 2005, och "Lb" hänvisar till en planetmassekompanjon till linsstjärnan.
Viktiga roller i upptäckten spelades av OGLE-teamledaren Andrzej Udalski från Warszawa universitets observatorium och doktorander Deokkeun An från Ohio State och Ai-ying Zhou från Missouri State University. Udalski märkte att denna mikrolenseringshändelse nådde en mycket hög förstoring den 1 maj, och han varnade snabbt MicroFUN-gruppen för detta, eftersom händelser med hög förstoring är kända för att vara mycket gynnsamma för planetdetektering. MicroFUNs vanliga teleskop kunde inte få många bilder, så MicroFUN-ledaren Gould kallade MDM-observatoriet i Arizona där An och Zhou observerade. Gould bad An och Zhou att få några mätningar av stjärnans ljusstyrka under natten, men istället gjorde An och Zhou mer än 1000 mätningar. Detta stora antal MDM-mätningar var avgörande för bestämningen av den observerade signalen verkligen måste bero på en planet.
Originalkälla: CfA News Release
