Hubble Space Telescope har identifierat 16 stjärnor som kan ha extrasolära planeter. Upptäckten gjordes med transitmetoden, där planeter dämpar sina förälderstjärnor något när de passerar framför. Ytterligare observationer kommer att behövas för att faktiskt beräkna massan på de transiterande planeterna.
NASA: s Hubble Space Telescope har upptäckt 16 extrasolära planetkandidater som kretsar kring olika avlägsna stjärnor i den centrala regionen i vår Vintergalax.
Planet bonanza avslöjades under en Hubble-undersökning, kallad Skytten Window Eclipsing Extrasolar Planet Search (SWEEPS). Hubble såg längre än någonsin med framgång har sökt efter extrasolära planeter. Hubble tittade på 180 000 stjärnor i den trånga centrala utbukten av vår galax på 26 000 ljusår bort. Det är en fjärdedel av diametern på Vintergatans spiralskiva. Resultaten kommer att visas i 5 oktober-numret av tidskriften Nature.
Denna överensstämmelse överensstämmer med antalet planeter som förväntas avslöjas från en sådan avlägsen undersökning, baserad på tidigare exoplanetdetekteringar gjorda i vårt lokala solcentrum. Hubbels smala utsikt täckte en himmelsträng som inte var större i vinkelstorlek än två procent av fullmånens area. När de extrapoleras till hela galaxen ger Hubbles data starka bevis för att det finns cirka 6 miljarder Jupiter-planeter i Vintergatan.
Fem av de nyligen upptäckta planeterna representerar en ny extrem typ av planet som inte finns i några närliggande sökningar. Dessa världar som kallas Ultra-Short-Period Planets (USPPs) kretsar runt sina stjärnor på mindre än en jorddag.
"Att upptäcka planeterna med mycket kort period var en stor överraskning," säger lagledaren Kailash Sahu från Space Telescope Science Institute, Baltimore. "Vår upptäckt ger också mycket starka bevis på att planeter är lika överflödiga i andra delar av galaxen som de är i vårt solområde."
Hubble kunde inte se direkt de 16 nyligen hittade planetkandidaterna. Astronomer använde Hubbles Advanced Camera for Surveys för att söka efter planeter genom att mäta en svag dimning av en stjärna på grund av passagen av en planet framför den, en händelse som kallas en transitering. Planeten måste vara ungefär storleken på Jupiter för att blockera tillräckligt med starlight, ungefär en till 10 procent, för att kunna mätas av Hubble.
Planeterna kallas ”kandidater” eftersom astronomer bara kunde få uppföljningsmassamätningar för två av dem på grund av avstånd och svaghet i dessa system. Efter en uttömmande analys uteslutte teamet alternativa förklaringar som en beteövergång av en fantastisk följeslagare som kan härma den förutsagda signaturen på en riktig planet. Upptäckten kunde mer än fördubbla antalet planeter som hittills spioneras med transittekniken.
Det finns en tendens för planetkandidaterna att kretsa kring stjärnor som är rikare i element som är tyngre än väte och helium, till exempel kol. Detta stöder teorier om att stjärnor som är rika på tunga element har de nödvändiga ingredienserna för att bilda planeter.
Planetkandidaten med den kortaste omloppsperioden, kallad SWEEPS-10, svänger runt sin stjärna på 10 timmar. Platsen ligger bara 740 000 miles från stjärnan och är bland de hetaste som någonsin upptäckts. Den har en uppskattad temperatur på cirka 3 000 grader Fahrenheit.
"Den här stjärnkramade planeten måste vara minst 1,6 gånger Jupiters massa, annars skulle stjärnaens gravitationella muskel dra den isär", säger SWEEPS-teammedlem Mario Livio. "Stjärnans låga temperatur gör att planeten kan överge sig så nära stjärnan."
"Planeter med ultra kort period tycks förekomma kring normala röda dvärgstjärnor som är mindre och svalare än vår sol," förklarade Sahu. "Den uppenbara frånvaron av USPP runt solliknande stjärnor i vårt lokala område tyder på att de kan ha förångat sig när de vandrade för nära en hetare stjärna."
Det finns ett alternativt skäl till att Jupiter-liknande planeter runt svalare stjärnor kan migrera närmare stjärnan än sådana planeter runt varmare stjärnor. Den omkretsliga skivan med gas och damm som de bildade ut sträcker sig närmare en svalare stjärna. Sedan upptäckten av den första "heta Jupiter" kring en annan stjärna 1995, har astronomer insett att denna ovanliga typ av massiv planet måste ha spiralat sig nära sin moderstjärna från en mer avlägsen plats där den måste ha bildats. Den inre kanten på en circumstellar-skiva stoppar migrationen.
Planetövergångar inträffar endast när planetens omloppsbana ses nästan i kant. Emellertid har bara cirka 10 procent av heta Jupiters kantbanor som gör att planeten kan ses över en stjärna. För att lyckas måste transitundersökningar visa ett stort antal stjärnor på en gång. SWEEPS transitundersökning omfattade ett rikt fält av stjärnor i Skyttfönstret.
Uttrycket "fönster" innebär en tydlig utsikt över det galaktiska centrumet, men mycket av det galaktiska planet är dold av damm. Hubble övervakade 180 000 stjärnor för periodisk, kort dimning i en stjärns ljusstyrka. Stjärnfältet observerades under en kontinuerlig sju-dagarsperiod från 23-29 februari 2004. För att säkerställa att dimningen orsakades av ett objekt som kretsade om en stjärna, använde teamet Hubble för att upptäcka från två till 15 på varandra följande transiter för var och en av 16 planetkandidater.
Två stjärnor i fältet är tillräckligt ljusa för att SWEEPS-teamet skulle kunna göra en oberoende bekräftelse av en planets närvaro genom att spektroskopiskt mäta en liten slingrande i stjärnans rörelse på grund av en osynlig kamraters dragkraft. De använde European Southern Observatory: s Very Large Telescope, beläget på Mount Paranal i Chile, för att mäta en liten vingling i stjärnan.
En av planetkandidaterna har en massa under detektionsgränsen för 3,8 Jupiter-massor. Den andra kandidaten är 9,7 Jupiter-massor, som ligger under minimimassan på 13 Jupiter-massor för en brun dvärg. En brun dvärg är ett föremål som bildas som en stjärna men inte har tillräckligt med massa för att lysa genom kärnfusion.
Eftersom stjärnorna är så svaga och synfältet är så tätt packat med stjärnor, är det inte möjligt att mäta den lilla vinglingen i stjärnans rörelse med hjälp av spektroskopi för att bekräfta de flesta av planetkandidaterna. Framtida teleskop som NASA: s James Webb rymdteleskop ger den nödvändiga känsligheten för att bekräfta de flesta av planetkandidaterna.
Hubble SWEEPS-programmet är ett viktigt bevis för konceptet för NASA: s framtida Kepler-uppdrag, planerat till lansering 2007. Kepler-observatoriet kommer kontinuerligt att övervaka en region i Vintergalaxen för att upptäcka transiterande planeter runt mestadels avlägsna stjärnor. Kepler kommer att vara tillräckligt känslig för att upptäcka eventuellt hundratals planetkandidater i jordstorleken i eller i närheten av den beboeliga zonen, avståndet från en stjärna där flytande vatten kan genomföras på planetens yta.
Hubble Space Telescope är ett projekt för internationellt samarbete mellan NASA och European Space Agency. Space Telescope Science Institute bedriver Hubble-vetenskapliga operationer. Institutet drivs för NASA av Association of Universities for Research in Astronomy, Inc., Washington.
Originalkälla: Hubble News Release
