Ett internationellt team av astronomer har skapat två nya Jupiter-stora planeter som kretsar om avlägsna stjärnor. Upptäckten gjordes med hjälp av det nya SuperWASP-programmet, som letar efter stjärnor som dimmar och ljusnar på ett regelbundet schema när en planet passerar framför dem.
Ett team av brittiska, franska och schweiziska astronomer har upptäckt två nya Jupiter-stora planeter runt avlägsna stjärnor. De är bland de hetaste planeter som hittills har upptäckts. Deras atmosfärer piskas långsamt bort i rymden av den svävande strålningen från sina moderstjärnor. Dessa planeter är de första som hittades under det UK-ledda SuperWASP-programmet (Wide Angle Search for Planets).
Att hitta planeter som passerar framför sina moderstjärnor är så viktigt för att förstå hur planeter bildas att Europeiska rymdorganisationen inom kort kommer att lansera 35 miljoner Euro COROT-satelliten för att hitta dem. Men ett team av brittiska, franska och schweiziska astronomer banar redan vägen från marken, med dagens tillkännagivande av upptäckten av två nya Jupiter-stora planeter runt stjärnor i konstellationerna Andromeda och Delphinus. Deras atmosfärer piskas långsamt bort i rymden av den svävande strålningen från sina moderstjärnor.
Dessa planeter är de första som hittades under det UK-ledda SuperWASP-programmet (Wide Angle Search for Planets). Med hjälp av vidvinkelkameralinser, stödda av CCD-kameror av högsta kvalitet, har SuperWASP-teamet upprepade gånger undersökt flera miljoner stjärnor över stora himmelstränder och letat efter de små dopparna i stjärnljuset som orsakats när en planet passerar framför sin stjärna . Detta är känt som en transitering.
Bekräftelsen av de nya fynden kom tidigare denna månad när teamet samarbetade med de schweiziska och franska användarna av SOPHIE, ett kraftfullt nytt franskbyggt instrument vid Observatoire de Haute-Provence. SOPHIE kunde upptäcka en liten vingling i varje stjärns rörelse när planeterna kretsade runt dem. Tillsammans bekräftade de två typerna av observationer planeternas existens och natur.
"Partnerskapet mellan de två instrumenten är särskilt kraftfullt - SuperWASP hittar kandidatplaneter och bestämmer deras radier, och SOPHIE bekräftar deras natur och väger dem," säger Dr Don Pollacco (Queen's University Belfast), SuperWASP-projektforskaren.
"Vi är glada över att SOPHIE under sina första fyra driftsnätter har upptäckt SuperWASPs två första nya planeter," sade professor Andrew Collier Cameron (University of St. Andrews), som ledde den internationella uppföljningskampanjen.
Cirka 200 planeter runt andra stjärnor är nu kända, men nästan alla upptäcktes med stora teleskop som kostade tiotals miljoner pund. Detta kräver mödosam studie av en stjärna i taget i hopp om att hitta stjärnor med planeter runt omkring dem.
Däremot tittar SuperWASP-teleskopet på hundratusentals stjärnor åt gången, vilket gör att alla som har transiterande planetkandidater kan identifieras på en gång.
På bara ett dussin av de kända systemen har en planet observerats passera framför sin stjärna. Även om antalet kända "transiterande exoplaneter" fortfarande är mycket litet, har de nyckeln till bildandet av planetariska system och en förståelse för ursprunget till vår egen jord. Det är de enda planeterna vars storlek och densitet kan bestämmas pålitligt.
Stjärnorna runt vilka de nya planeterna går i bana liknar båda solen. Den ena är lite varmare, ljusare och större, medan den andra är lite svalare, svagare och mindre. Den större stjärnan, i stjärnbilden Andromeda, är över 1 000 ljusår bort. Den mindre stjärnan, i konstellationen Delphinus, är bara cirka 500 ljusår bort. Även om båda stjärnorna är för svaga för att ses med blotta ögat, kan de lätt upptäckas med ett litet teleskop.
Planeterna själva, kända som WASP-1b och WASP-2b, är av en typ som kallas 'heta Jupiters'. De är båda gigantiska gasplaneter, som Jupiter, den största planeten i vårt solsystem, men de är mycket närmare sina moderstjärnor. Medan Jupiter är nästan 800 miljoner km från solen och kretsar om den en gång var 12 år, är WASP-1b bara 6 miljoner km från sin stjärna och kretsar en gång var 2,5 dag, men WASP-2b ligger bara 4,5 miljoner km från stjärnan och kretsar en gång varannan dag.
De mycket nära banorna innebär att dessa planeter måste vara ännu varmare än planeten Merkurius i vårt solsystem, som är nästan 60 miljoner km från solen och har en yttemperatur på över 400 ° C. WASP-1b: s temperatur beräknas vara över 1800C. Båda planeterna visar tecken på att de tappar atmosfären till rymden.
SuperWASP-teamet planerar för närvarande uppföljningsobservationer av de två nya planetsystemen med Hubble-rymdteleskopet och Spitzer-rymdteleskopet för att mäta planets storlekar och temperaturer mer exakt och också för att leta efter indikationer på andra planeter i dessa system. SuperWASP förväntas hitta dussintals fler transiterande planeter under de närmaste åren.
Ett dokument som beskriver dessa resultat har lämnats till tidskriften Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
BAKGRUNDSINFORMATION
På en internationell konferens idag på Max Planck Institute for Astronomy i Heidelberg kommer ett team av astronomer från Storbritannien, Kanarieöarna, Frankrike och Schweiz att meddela upptäckten av två nya planeter som kretsar runt andra stjärnor. (Konferenssamtalet av Dr. Rachel Street är schemalagt kl. 11:50 lokal tid). De två planeterna, benämnda WASP-1b och WASP-2b, identifierades med hjälp av världens största planetjaktundersökningsteleskop, känd som SuperWASP, som ligger på ön La Palma. Upptäckternas planetariska natur upprättades med ett nytt instrument, känt som SOPHIE, vid Observatoire de Haute-Provence. Dessa två teleskop har precis börjat gemensamma operationer och hittat de två nya planeterna i sina respektive invigningsperioder.
Medan inget teleskop faktiskt kunde se planeter runt andra stjärnor direkt, kan planetens genomgång eller transitering över stjärnans yta blockera cirka 1% av moderstjärns ljus, så stjärnan blir något svagare i några timmar. I vårt eget solsystem uppstod ett liknande fenomen den 8 juni 2004, då Venus övergick över solskivan.
SuperWASP-teleskopet tar upprepade bilder av hundratusentals stjärnor i en ögonblicksbild och bygger upp en lista över hur varje stjärns ljusstyrka varierar med tiden. Genom att söka igenom uppgifterna efter stjärnor som "blinkar" identifieras kandidater för de som har planeter. Dessa kandidatstjärnor observeras sedan individuellt för att bekräfta planets upptäckt med hjälp av det berömda teleskopet vid Observatoire de Haute-Provence där den första historiska upptäckten av exoplaneten gjordes 1995 av teammedlemmarna Michel Mayor och Didier Queloz.
SUPERWASP PLANETÄR TRANSITTELESKOPIER
Projektet SuperWASP (Wide Angle Search for Planets) driver två kamerasystem - ett i La Palma på Kanarieöarna och ett vid Sutherland Observatory, Sydafrika. Dessa teleskop har en ny optisk design som omfattar åtta vetenskapliga kameror, som var och en liknar i drift en hushålls-digitalkamera, och kollektivt fäst vid ett konventionellt teleskopfäste. SuperWASP har ett synfält som är 2000 gånger större än ett konventionellt astronomiskt teleskop. Instrumenten körs under robotkontroll och finns i sin egen anpassade byggnad.
De åtta enskilda kamerorna på varje fäste är små med teleskopstandarder - linserna är bara 11 cm i diameter - men i kombination med avancerade detektorer och en sofistikerad, automatiserad dataanalysrörledning kan de producera bilder av hela himlen, flera gånger per natt, och upptäcker flera hundra tusen stjärnor i ett enda snäppskott.
Att observera en natt med SuperWASP genererar en enorm mängd data, upp till 60 GB - ungefär storleken på en typisk modern datorhårddisk (eller 100 CD-ROM-skivor). Dessa data behandlas sedan med sofistikerad programvara och lagras i en databas vid University of Leicester.
Genom att upprepade gånger observera samma fläckar av himlen, om och om igen med SuperWASP-teleskop och noggrant mäta ljusstyrkan hos alla detekterade stjärnor, bygger astronomerna "ljuskurvor" av alla objekt för att övervaka hur deras ljusstyrka varierar med tiden.
För de stjärnor med planeter i omloppsbana runt sig, och i vilka banorna ses nästan i kant, uppstår fall i ljusstyrka (cirka 1%) när planeten passerar framför stjärnan. I själva verket blinkar stjärnorna för att berätta för oss att de har planeter. Dykningens längd och djup i ljuskurvan gör det möjligt att mäta planetens radie.
Uppgifterna från vilka de två WASP-planeterna upptäcktes fick 2004, när det norra SuperWASP-teleskopet arbetade med bara fem kameror. Både SuperWASP North och South arbetar nu robotiskt med sitt fulla komplement av åtta kameror vardera. Den första upptäckten av upptäckta planeter lovar ännu större fångster som kommer att sätta vår förståelse för dessa bisarra planeter på ett säkert statistiskt sätt.
SOPHIE-SPEKTROGRAFEN
Efter att ha upptäckt stjärnor med exoplanetkandidater som kretsar kring dem, bekräftas detektionerna med hjälp av ett nytt instrument - SOPHIE-spektrografen - på Observatoire de Haute-Provence. Observationerna som rapporterades här erhölls under den första veckans drift av detta nya instrument.
När planeter kretsar runt sina värdstjärnor dras själva stjärnan runt i en liten bana av planetens drag. Denna lilla "wobble" upptäcks med hjälp av Doppler-effekten. Stjärnans spektrum innehåller många absorptionslinjer som produceras i stjärnans atmosfär. Dessa spektrallinjer förekommer vid karakteristiska, exakt kända våglängder. Men när stjärnan rör sig under påverkan av den kretsande planeten, så spektrallinjerna flyttas bakåt och framåt i våglängd med små mängder.
SOPHIE-spektrografen gör det möjligt att mäta dessa små våglängdsskift mycket exakt. När det gäller de två planeter som upptäckts här uppgår de uppmätta Doppler-förskjutningarna till mindre än 0,0003 nanometer i våglängd, vilket motsvarar hastigheter på mindre än 200 meter per sekund.
Liknande transiter till dem som observerats av SuperWASP kan också produceras av stjärnor med låg massa, så det är viktigt att mäta Doppler-skiftet för att "väga" det transiterande objektet och skilja mellan de två möjligheterna. Analysen av Doppler-förskjutningen gör det möjligt att säkra den transiterande kompanjonens planetariska natur och fastställa dess sanna massa. Kombinerat med radiebestämningen ger den planetens täthet, vilket är avgörande information för studien av exoplaneters interna struktur.
Originalkälla: RAS News Release
