eksoplanetopdagelserne er kommet hurtigt og rasende i denne uge, da astronomer annoncerede et nyt sæt nysgerrige verdener denne sidste mandag på det igangværende American Astronomical Society ‘ s 224.møde, der afholdes i Boston, Massachusetts.
nu kridt op to verdener for en berømt rød dværgstjerne i vores egen galaktiske hals af skoven. Et internationalt team af astronomer, herunder fem forskere fra Carnegie-institutionen, annoncerede opdagelsen i denne uge af to eksoplaneter, der kredser om Kapteyns stjerne, omkring 13 lysår fjernt. Opdagelsen blev gjort ved hjælp af data fra HIRES-spektrometeret ved Keck-observatoriet samt Planet Finding Spectrometer ved Magellan/Las Campanas Observatory og European Southern Observatory ‘ s La Silla-facilitet, begge placeret i Chile.
Carnegie Institution astronomer involveret i opdagelsen var Pamela Arriagada, Ian Thompson, Jeff Crane, Steve Shectman og Paul Butler. Planeterne blev skelnet ved hjælp af radiale hastighedsmålinger, en planetjagtteknik, der ser efter små periodiske ændringer i bevægelsen af en stjerne forårsaget af tyngdekraften fra en usynlig ledsager.
“at vi kan foretage så præcise målinger af sådanne subtile effekter er et ægte teknologisk vidunder,” sagde Jeff Crane fra Carnegie Observatories.
Kapteyns stjerne (udtalt Kapt-i-ne ‘ s stjerne) blev opdaget af den hollandske astronom Jacobus Kapteyn under en fotografisk undersøgelse af den sydlige halvkugles himmel i 1898. På det tidspunkt havde den den højeste korrekte bevægelse af enhver stjerne kendt på over 8″ bue sekunder om året — Kapteyns stjerne bevæger diameteren af en fuldmåne over himlen hvert 225 år — og holdt denne skelnen indtil opdagelsen af Barnards stjerne i 1916. Omkring en tredjedel af vores sols masse, Kapteyns stjerne er en M-type rød dværg og er den nærmeste halo-stjerne til vores eget solsystem. Sådanne stjerner menes at være rester af en gammel elliptisk galakse, der blev makuleret og efterfølgende absorberet af vores egen mælkevejsgalakse tidligt i sin historie. Dens høje relative hastighed og retrograd bane identificerer Kapteyns stjerne som medlem af en resterende bevægende gruppe af stjerner, hvis kerne kan have været den herlige Omega Centauri-stjerneklynge.
kapteyns stjerners verdener viser sig også at være nysgerrige i deres egen ret.
” vi blev overraskede over at finde planeter, der kredser om Kapteyns stjerne,” sagde hovedforfatter Dr. Guillem Anglada-Escude, en tidligere Carnegie post-doc nu med Dronning Mary University i London. “Tidligere data viste en vis uregelmæssig bevægelse, så vi ledte efter meget korte periode planeter, da de nye signaler dukkede op højt og tydeligt.”
det er underligt, at nærliggende stjerner som Kapteyn ‘s, Teegarden’ s og Barnard ‘s star, selvom stedet for mange tidlige kontroversielle påstande fra eksoplaneter før 1990’ erne, aldrig har sluttet sig til rækken af kendte verdener, der i øjeblikket sidder på 1.794 og tæller, indtil opdagelserne af Kapteyn B og C. Kapteyns stjerne er den 25.tættest på vores egen og ligger i den sydlige konstellation Pictor. Og hvis navnet lyder velkendt, er det fordi det lavede vores nylige liste over røde dværgstjerner til baggårdsteleskoper. Skinner i størrelsesorden + 8.9, Kapteyns stjerne er synlig fra breddegrad 40 grader nord sydpå.
Kapteyn B og C mistænkes begge for at være stenede superjord, med en minimumsmasse på henholdsvis 4,5 og 7 gange Jordens. Kapteyn B kredser om sin primære en gang hver 48,6 dag på 0,168 A. U. S fjernt (omkring 40% af Mercury ‘ s afstand fra vores sol) og Kapteyn C kredser en gang hver 122 dage på 0,3 A. U. S fjernt.
dette er virkelig spændende, da Kapteyn B sidder i værtsstjernens beboelige område. Selvom det er køligere end vores Sol, sidder det beboelige område af en rød dværg meget tættere på end hvad vi nyder i vores eget solsystem. Og selvom sådanne verdener muligvis er nødt til at kæmpe med verdenssteriliserende blusser, nylige undersøgelser antyder, at atmosfærisk konvektion kombineret med tidevandslåsning kan give mulighed for flydende vand at eksistere på sådanne verdener inde i “snelinjen”.
og tilføj hertil det faktum, at Kapteyns stjerne anslås at være 11, 5 milliarder år gammel sammenlignet med universets alder på 13, 7 milliarder år og vores egen sol på 4, 6 milliarder år. Elendige røde dværge måler deres fremtidige levetid i billioner af år, langt ældre end universets nuværende alder.
“at finde et stabilt planetarisk system med en potentielt beboelig planet, der kredser om en af de nærmeste stjerner på himlen, blæser sindet,” sagde anden forfatter og Carnegie postdoc-forsker Pamela Arriagada. “Dette er endnu et bevis på, at næsten alle stjerner har planeter, og at potentielt beboelige planeter i vores galakse er lige så almindelige som sandkorn på stranden.”
selvfølgelig giver radialhastighedsmålinger dig kun lavere massebegrænsninger, da vi ikke kender hældningen af planeternes baner med hensyn til vores synsfelt. Alligevel kan denne spændende opdagelse potentielt rangere som den ældste beboelige superjord, der endnu er opdaget, og ville være et godt opfølgningsmål for den direkte billeddannelsesindsats eller Tess-rumteleskopet, der skal lanceres i 2017.
“det får dig til at undre dig over, hvilken slags liv der kunne have udviklet sig på disse planeter i så lang tid,” tilføjede Dr. Anglada-Escude. Og helt sikkert har kapteyns stjerners verdener haft et meget længere tidsrum for evolutionen at have taget fat end Jorden… et spændende perspektiv, Ja!
-Læs forfatter Alastair Reynolds’ korte science fiction stykke Sad Kapteyn ledsager denne uges meddelelse.
