Artist's Concept of Transiting Planet XO-1b. Klicka för att förstora
Amatörastronomer har använt billig utrustning för att upptäcka en Jupiter-storlek planet som kretsar runt en solliknande stjärna 600 ljusår bort. Ett automatiserat teleskop observerade tiotusentals ljusa stjärnor, och sedan valde laget några tiotal lovande kandidater. Den nya planeten, kallad X0-1b, är den 10: e planeten som någonsin upptäckts med transitmetoden.
Ett internationellt team av professionella och amatörastronomer, som använder enkel utrustning utanför hyllan för att tråla himlen för planeter utanför vårt solsystem, har dragit in sin första "fångst".
Astronomerna upptäckte en Jupiter-storlek planet som kretsar runt en solliknande stjärna 600 ljusår från jorden i konstellationen Corona Borealis. Teamet, ledat av Peter McCullough från Space Telescope Science Institute i Baltimore, Md., Innehåller fyra amatörastronomer från Nordamerika och Europa.
Att använda blygsamma teleskoper för att söka efter extrasolära planeter möjliggör ett produktivt samarbete mellan professionella och amatörastronomer som skulle kunna påskynda planeten.
"Denna upptäckt antyder att en flotta av blygsamma teleskop och hjälp av amatörastronomer kan leta efter övergående extrasolära planeter många gånger snabbare än vi är nu," sade McCullough. Fyndet har accepterats för publicering i Astrophysical Journal.
McCullough distribuerade ett relativt billigt teleskop tillverkat av kommersiell utrustning för att skanna himlen efter extrasolära planeter. Kallas XO-teleskopet och består av två 200-millimeter telelinser och ser ut som ett kikare. Teleskopet ligger på toppen av vulkanen Haleakala på Hawaii.
"Att kopiera XO-prototypteleskopet skulle kosta $ 60 000," förklarade McCullough. "Vi har använt mycket mer än det på programvara, särskilt på att designa och använda systemet och utvinna denna planet från uppgifterna."
McCulloughs team hittade planeten, kallad X0-1b, genom att lägga märke till små nedgångar i stjärnens ljusutgång när planeten passerade framför stjärnan, kallad en transitering. Ljuset från stjärnan, kallad XO-1, sjunker med cirka 2 procent när planeten XO-1b passerar framför den. Observationen avslöjade också att X0-1b befinner sig i en snäv fyra dagars bana runt sin moderstjärna.
Även om astronomer har upptäckt mer än 180 extrasolära planeter, är X0-1b bara den tionde planeten som upptäcktes med transitmetoden. Det är den andra planeten som hittades med telelinser. Den första, kallad TrES-1, rapporterades 2004. Transitmetoden tillåter astronomer att bestämma en planets massa och storlek. Astronomer använder denna information för att härleda planetens egenskaper, till exempel densitet.
Teamet bekräftade planetens existens genom att använda Harlan J. Smith-teleskopet och Hobby-Eberly-teleskopet vid University of Texas McDonald Observatory för att mäta den lilla vinglingen som planeten inducerade på sin moderstjärna. Denna så kallade radialhastighetsmetod gjorde det möjligt för teamet att beräkna en exakt massa för planeten, vilket är något mindre än för Jupiter (cirka 0,9 Jupitermassor). Planeten är också mycket större än massan antyder. "Av planeterna som passerar framför sina stjärnor är XO-1b den mest likna Jupiter som ännu är känd, och stjärnan XO-1 är den mest liknar solen," sade McCullough, även om han var snabb att lägga till, " men XO-1b är mycket, mycket närmare sin stjärna än Jupiter är till solen. ”
Astronomens innovativa teknik för att använda relativt billiga teleskoper för att leta efter förmörkande planeter gynnar att hitta planeter som går i närheten av sina moderstjärnor. Planeten måste också vara tillräckligt stor för att producera ett mätbart dopp i stjärnljus.
Planeten är den första som upptäcktes i McCulloughs treåriga sökning efter transiterande extrasolära planeter. Planetjakten garanteras av ett bidrag från NASA: s Origins-program.
McCulloughs planetfyndningsteknik innefattar nattliga svepningar av himlen med XO-teleskopet på Hawaii för att notera ljusstyrkan hos de stjärnor som den möter. Ett datorprogram siverar genom tusentals stjärnor varannan månad och letar efter små dopp i stjärnornas ljus, signaturen för en möjlig planetarisk transitering. Datorn har några hundra möjligheter. Från dessa kandidater väljer McCullough och hans team några tiotal lovande leder. Han överför dessa stjärnor till de fyra amatörastronomerna för att studera de möjliga transiterna mer noggrant.
Från september 2003 till september 2005 observerade XO-teleskopet tiotusentals ljusa stjärnor. Under den tiden studerade hans team av amatörastronomer några dussin lovande kandidatstjärnor identifierade av McCullough och hans team. Stjärnan X0-1 fastställdes som en lovande kandidat i juni 2005. Amatörastronomerna observerade den i juni och juli 2005, vilket bekräftade att ett planetformat objekt förmörkade stjärnan. McCulloughs team vände sig sedan till McDonald Observatory i Texas för att få objektets massa och verifiera det som en planet. Han fick nyheten om teleskopets observation klockan 12:06 den 16 februari 2006 från Chris Johns-Krull, en vän och kollega vid Rice University.
"Det var en underbar känsla eftersom laget hade arbetat i tre år för att hitta den här planeten," förklarade McCullough. "Upptäckten representerar några byte av nästan en terabyte data: Det är som att försöka destillera guld ur havsvatten."
Upptäckten har också en speciell familjär betydelse för astronomen. "Min fars mentor var Harlan J. Smith, mannen vars ambition och hårda arbete producerade teleskopet som vi använde för att skaffa verifieringsdata."
McCullough tror att den nyligen hittade planeten är en perfekt kandidat för studier av Hubble och Spitzer rymdteleskop. Hubble kan mäta exakt stjärnans avstånd och planetens storlek. Spitzer kan faktiskt se den infraröda strålningen från planeten. Genom att planera planetens försvinnande bakom stjärnan kan Spitzer också mäta "ellipticiteten" eller "out-of-roundness" i planetens bana. Om banan är elliptisk, skulle den varierande tyngdkraften resultera i extra uppvärmning av planeten, utöka sin atmosfär och kanske förklara varför objektets diameter verkar särskilt stor för en kropp med dess beräknade massa.
"Genom att planera planetens passager över stjärnan kan både amatör- och professionella astronomer ha turen att upptäcka en annan planet i XO-1-systemet med sina gravitationskanaler på XO-1b," sade McCullough. "Det är till och med möjligt att en sådan planet kan likna jorden."
Originalkälla: HubbleSite News Release
