Tisková zpráva
O mnohosti světů planetárních
Planety kolem hvězd jsou spíše pravidlem než výjimkou.
11. ledna 2012
Mezinárodní tým, k němuž patří také trojice astronomů z ESO, využil techniku gravitačního mikročočkování k měření četnosti výskytu planet v naší Galaxii. Po šestiletém výzkumu, při kterém prohlédli miliony hvězd, dospěli k závěru, že planety kolem hvězd jsou spíše pravidlem než výjimkou. Výsledky byly publikovány 12. ledna 2012 v časopise Nature.
Za posledních 16 let astronomové nalezli více než 700 potvrzených exoplanet [1] a začali zkoumat jejich spektra (eso1002) a atmosféry (eso1047). Ačkoliv studium vlastností jednotlivých exoplanet je nepochybně přínosné, jedna ze základních otázek zůstává stále nezodpovězena: jak častý je výskyt planet v Galaxii?
Většina dosud známých exoplanet byla nalezena metodami detekce gravitačního působení planety na mateřskou hvězdu (měřením radiální rychlosti hvězdy) a nebo sledováním slabého snížení jasnosti hvězdy při pohybu planety přes její disk (fotometrické pozorování tranzitu exoplanety). Obě tyto techniky jsou citlivější na mohutné objekty nacházející se blízko hvězdy a mnoho planet tedy zůstane neobjeveno.
Mezinárodní tým astronomů hledal exoplanety za použití zcela odlišné metody – gravitačního mikročočkování (microlensing) – která je schopná zaznamenat objekty v širokém rozsahu hmotností, a také ty, které leží mnohem dále od svých mateřských hvězd.
Arnaud Cassan (Institut d'Astrophysique de Paris), vedoucí autor článku v časopise Nature, vysvětluje: „Hledali jsme známky exoplanet v šestileté řadě pozorování efektů mikročočky. Naše data ukazují, že planety jsou dokonce četnější než hvězdy v naší Galaxii. Také jsme objevili, že lehčí planety typu super-Země či chladné planety podobné Neptunu se musejí vyskytovat častěji než objekty těžší.“
Astronomové použili pozorování získaná v rámci projektů PLANET [2] a OGLE [3]. K detekci exoplanet je využívána metoda založená na kombinovaném gravitačním poli planety a mateřské hvězdy, které funguje jako gravitační čočka zesilující světlo dalších hvězd na pozadí. Pokud kolem čočkující hvězdy obíhá planeta, pak tento objekt způsobí dodatečný příspěvek k efektu gravitačního zjasnění hvězd na pozadí.
Jean-Philippe Beaulieu (Institut d'Astrophysique de Paris), vedoucí spolupracujícího týmu projektu PLANET dodává: „Spolupráce na projektu PLANET byla zahájena za účelem následných pozorování slibných detekcí jevu mikročočky a podílí se na ní celosvětová síť dalekohledů nacházejících se na jižní polokouli od Austrálie přes jižní Afriku až po Chile. Teleskopy ESO k této přehlídce významně přispěly.“
Mikročočkování je velice mocný nástroj, který je schopen detekovat exoplanety jinými metodami nepozorovatelné. Aby však k efektu gravitační mikročočky vůbec došlo, je potřeba přesné uspořádání sledované hvězdy a hvězdy na pozadí, což se ale stává velmi zřídka. A aby bylo možné zachytit planetu v průběhu tohoto jevu, je navíc nutné, aby její dráha měla vhodný sklon.
Ačkoliv z uvedených důvodů je nalezení exoplanety touto metodou velmi těžký úkol, byly v šestiletém datovém vzorku z přehlídek PLANET a OGLE, který byl k analýze použit, nalezeny tři exoplanety: jedna super-Země [4] a dvě planety s hmotnostmi srovnatelnými s Neptunem a Jupiterem. A to je z pohledu metody gravitační mikročočky bohatá žen. I z detekce těchto tří objektů byly astronomové nadšeni. Buďto měli obrovské štěstí, že jejich pozorování bylo úspěšné, přestože statistika hrála proti nim, a nebo jsou planety v Galaxii tak početné, že úspěch byl takřka nevyhnutelný [5].
Následně astronomové zkombinovali informace o trojici detekovaných objektů s údaji o dalších sedmi pozitivních pozorováních z dřívějších prací, a také s obrovským počtem negativních detekcí zaznamenaných za šestileté období – negativní pozorování jsou ze statistického hlediska stejně důležitá a jsou mnohem početnější. Vědci dospěli k závěru, že každá šestá studovaná hvězda má planetu o hmotnosti Jupiteru, polovina z těchto hvězd má planety o hmotnosti Neptunu a dvě třetiny z nich mají planety typu super-Země. Přehlídky jsou citlivé na objekty, které se nacházejí ve vzdálenosti 75 až 1 500 milionů kilometrů od svých hvězd (což ve Sluneční soustavě reprezentuje všechny planety od Venuše po Saturn) a jejichž hmotnosti se pohybují v rozmezí od pětinásobku Země do desetinásobku Jupiteru.
Kombinované výsledky významně podporují závěr, že průměrný počet planet kolem hvězd je větší než 1, a že planety jsou spíše pravidlem než výjimkou.
„Dříve jsme si mysleli, že Země by mohla být v naší Galaxii jedinečná. Nyní se ale zdá, že existují miliardy cizích světů s hmotnostmi podobnými Zemi, obíhajících kolem hvězd v naší Galaxii,“ uzavírá Daniel Kubas, spoluautor článku.
Poznámky
[1] Družice Kepler objevuje velký počet kandidátů na exoplanety, kteří však nejsou zahrnuti v tomto součtu.
[2] Více než polovinu dat z přehlídky PLANET (Probing Lensing Anomalies NETwork) použitých v této studii vyprodukoval dánský dalekohled o průměru 1,54 m umístěný na observatoři La Silla.
[3] OGLE = Optical Gravitational Lensing Experiment.
[4] Planeta typu super-Země má hmotnost mezi dvojnásobkem a desetinásobkem Země. Až dosud byly oznámeny objevy 12 exoplanet sledovaných různými technikami založenými na efektu mikročočky.
[5] Při hledání efektů mikročočkování astronomové sledují miliony hvězd. Mezi lety 2002-2007 bylo zaznamenáno jen 3 247 takových úkazů, neboť ke vzniku jevu je potřeba velmi přesné uspořádání. Statistické výsledky byly získány na základě pozitivních i negativních detekcí v reprezentativním vzorku 440 světelných křivek.
Další informace
Výzkum byl prezentován v článku “One or more bound planets per Milky Way star from microlensing observations” autorů A. Cassan a kol., který vyšel 12. ledna 2012 v časopise Nature.
Složení týmu: A. Cassan (Institut d‘Astrophysique de Paris, Francie [IAP]; ESO), D. Kubas (IAP), J.-P. Beaulieu (IAP), M. Dominik (University of St Andrews, UK), K. Horne (University of St Andrews), J. Greenhill (University of Tasmania, Australia), J. Wambsganss (Heidelberg University, Německo), J. Menzies (South African Astronomical Observatory), A. Williams (Perth Observatory, Austrálie), U. G. Jørgensen (Niels Bohr Institute, Copenhagen, Dánsko), A. Udalski (Warsaw University Observatory, Polsko), M. D. Albrow (University of Canterbury, Nový Zéland), D. P. Bennett (University of Notre Dame, Notre Dame, USA), V. Batista (IAP), S. Brillant (ESO), J. A. R. Caldwell (McDonald Observatory, Fort Davis, USA), A. Cole (University of Tasmania), Ch. Coutures (IAP), K. Cook (Lawrence Livermore National Laboratory, USA), S. Dieters (University of Tasmania), D. Dominis Prester (University of Rijeka, Chorvatsko), J. Donatowicz (Technical University of Vienna, Rakousko), P. Fouqué (Université de Toulouse, Francie), K. Hill (University of Tasmania), N. Kains (ESO), S. Kane (NASA Exoplanet Science Institute, Caltech, USA), J.-B. Marquette (IAP), K. R. Pollard (University of Canterbury, Nový Zéland), K. C. Sahu (STScI, Baltimore, USA), C. Vinter (Niels Bohr Institute), D. Warren (University of Tasmania), B. Watson (University of Tasmania), M. Zub (Heidelberg University), T. Sumi (Nagoya University, Japan), M. K. Szymański (Warsaw University Observatory), M. Kubiak (Warsaw University Observatory), R. Poleski (Warsaw University Observatory), I. Soszynski (Warsaw University Observatory), K. Ulaczyk (Warsaw University Observatory), G. Pietrzyński (Warsaw University Observatory), Ł. Wyrzykowski (Warsaw University Observatory).
V roce 2012 slavíme 50. výročí založení ESO. ESO (Evropská jižní observatoř) je hlavní mezinárodní astronomickou organizací Evropy a patří k nejproduktivnějším astronomickým observatořím světa. Je podporována 15 členskými státy, kterými jsou: Belgie, Brazílie, Česká republika, Dánsko, Finsko, Francie, Itálie, Německo, Nizozemí, Portugalsko, Rakousko, Španělsko, Švédsko, Švýcarsko a Velká Británie. ESO má za cíl vývoj, konstrukci a provoz výkonných pozemních astronomických zařízení, která umožní významné vědecké objevy. ESO také hraje přední roli při propagaci a organizaci mezinárodní spolupráce na poli astronomického výzkumu. ESO v současnosti provozuje tři observatoře světově úrovně: La Silla, Paranal a Chajnantor, které se nacházejí na poušti Atacama v Chile. Na Paranalu se nachází VLT (Very Large Telescope = Velmi velký dalekohled) – nejvyspělejší pozemní dalekohled pracující ve viditelném světle a VISTA, největší přehlídkový dalekohled pro infračervenou oblast na světě. Zároveň je ESO evropským zástupcem největšího astronomického projektu všech dob – teleskopu ALMA budovaného na planině Chajnantor. V současnosti ESO plánuje výstavbu Evropského extrémně velkého dalekohledu (E-ELT), který bude mít průměr primárního zrcadla 40 metrů. Měl by pracovat v infračerveném i viditelném oboru záření a stane se největším dalekohledem světa.
Odkazy
Kontakty
Arnaud Cassan
Institut d'Astrophysique de Paris
Université Pierre et Marie Curie, Paris, France
Tel.: +33 1 44 32 80 00
Email: cassan@iap.fr
Daniel Kubas
c/o European Southern Observatory
Email: dkubas@eso.org
Richard Hook
ESO, La Silla, Paranal, E-ELT & Survey Telescopes Press Officer
Garching bei München, Germany
Tel.: +49 89 3200 6655
Mobil: +49 151 1537 3591
Email: rhook@eso.org
Anežka Srbljanović (press contact Česko)
ESO Science Outreach Network
a Astronomical Institute of Czech Academy of Sciences
Tel.: +420 323 620 116
Email: eson-czech@eso.org
O zprávě
Tiskové zpráva č.: | eso1204cs |
Jméno: | Exoplanets, Gravitational Microlensing, Milky Way |
Typ: | Milky Way : Cosmology : Phenomenon : Lensing |
Facility: | Danish 1.54-metre telescope, MPG/ESO 2.2-metre telescope, Very Large Telescope |
Instruments: | NACO, WFI |
Science data: | 2012Natur.481..167C |
Our use of Cookies
We use cookies that are essential for accessing our websites and using our services. We also use cookies to analyse, measure and improve our websites’ performance, to enable content sharing via social media and to display media content hosted on third-party platforms.
ESO Cookies Policy
The European Organisation for Astronomical Research in the Southern Hemisphere (ESO) is the pre-eminent intergovernmental science and technology organisation in astronomy. It carries out an ambitious programme focused on the design, construction and operation of powerful ground-based observing facilities for astronomy.
This Cookies Policy is intended to provide clarity by outlining the cookies used on the ESO public websites, their functions, the options you have for controlling them, and the ways you can contact us for additional details.
What are cookies?
Cookies are small pieces of data stored on your device by websites you visit. They serve various purposes, such as remembering login credentials and preferences and enhance your browsing experience.
Categories of cookies we use
Essential cookies (always active): These cookies are strictly necessary for the proper functioning of our website. Without these cookies, the website cannot operate correctly, and certain services, such as logging in or accessing secure areas, may not be available; because they are essential for the website’s operation, they cannot be disabled.
Functional Cookies: These cookies enhance your browsing experience by enabling additional features and personalization, such as remembering your preferences and settings. While not strictly necessary for the website to function, they improve usability and convenience; these cookies are only placed if you provide your consent.
Analytics cookies: These cookies collect information about how visitors interact with our website, such as which pages are visited most often and how users navigate the site. This data helps us improve website performance, optimize content, and enhance the user experience; these cookies are only placed if you provide your consent. We use the following analytics cookies.
Matomo Cookies:
This website uses Matomo (formerly Piwik), an open source software which enables the statistical analysis of website visits. Matomo uses cookies (text files) which are saved on your computer and which allow us to analyze how you use our website. The website user information generated by the cookies will only be saved on the servers of our IT Department. We use this information to analyze www.eso.org visits and to prepare reports on website activities. These data will not be disclosed to third parties.
On behalf of ESO, Matomo will use this information for the purpose of evaluating your use of the website, compiling reports on website activity and providing other services relating to website activity and internet usage.
Matomo cookies settings:
Additional Third-party cookies on ESO websites: some of our pages display content from external providers, e.g. YouTube.
Such third-party services are outside of ESO control and may, at any time, change their terms of service, use of cookies, etc.
YouTube: Some videos on the ESO website are embedded from ESO’s official YouTube channel. We have enabled YouTube’s privacy-enhanced mode, meaning that no cookies are set unless the user actively clicks on the video to play it. Additionally, in this mode, YouTube does not store any personally identifiable cookie data for embedded video playbacks. For more details, please refer to YouTube’s embedding videos information page.
Cookies can also be classified based on the following elements.
Regarding the domain, there are:
- First-party cookies, set by the website you are currently visiting. They are stored by the same domain that you are browsing and are used to enhance your experience on that site;
- Third-party cookies, set by a domain other than the one you are currently visiting.
As for their duration, cookies can be:
- Browser-session cookies, which are deleted when the user closes the browser;
- Stored cookies, which stay on the user's device for a predetermined period of time.
How to manage cookies
Cookie settings: You can modify your cookie choices for the ESO webpages at any time by clicking on the link Cookie settings at the bottom of any page.
In your browser: If you wish to delete cookies or instruct your browser to delete or block cookies by default, please visit the help pages of your browser:
Please be aware that if you delete or decline cookies, certain functionalities of our website may be not be available and your browsing experience may be affected.
You can set most browsers to prevent any cookies being placed on your device, but you may then have to manually adjust some preferences every time you visit a site/page. And some services and functionalities may not work properly at all (e.g. profile logging-in, shop check out).
Updates to the ESO Cookies Policy
The ESO Cookies Policy may be subject to future updates, which will be made available on this page.
Additional information
For any queries related to cookies, please contact: pdprATesoDOTorg.
As ESO public webpages are managed by our Department of Communication, your questions will be dealt with the support of the said Department.