Pressemeddelelse

Milliarder af stenplaneter i de beboelige zoner omkring røde dværgstjerner i Mælkevejen

28. marts 2012

Et nyt resultat fra ESO’s HARPS planetjæger viser, at stenplaneter, der ikke er meget større end Jorden, er meget almindelige i de beboelige zoner omkring svage røde stjerner. Det internationale hold vurderer, at der er flere milliarder af sådanne planeter alene i Mælkevejen og formentlig omkring hundrede i Solens umiddelbare nabolag. Dette er den første direkte måling af hyppigheden af super-jords-planeter omkring røde dværge, som udgør 80 % af stjernerne i Mælkevejen.

Dette første direkte skøn af antallet af lette planeter omkring røde dværgstjerner er netop blevet annonceret af et internationalt hold, der har observeret med HARPS-spektrografen på 3,6 meter teleskopet på ESO’s La Silla-observatorium i Chile [1]. En nylig offentliggjort undersøgelse (eso1204) viser, at planeter er udbredte i vores galakse, men her blev der anvendt en anden metode, der ikke var følsom overfor denne vigtige klasse af exoplaneter.

HARPS-holdet har været på jagt efter exoplaneter, der kredser om den mest almindelige type af stjerner i Mælkevejen – røde dværgstjerner (også kendt som M-dværge [2]). Disse stjerner er lyssvage og kolde i forhold til Solen, men meget almindelige og med en lang levetid. Derfor udgør de 80 % af alle stjerner i Mælkevejen.

”Vores nye observationer med HARPS betyder, at omkring 40 % af alle røde dværgstjerner har en super-jords-planet, der kredser i den beboelige zone, hvor flydende vand kan eksistere på overfladen af planeten,” siger Xavier Bonfils (IPAG, Observatoire des Sciences de l’Univers de Granoble, Frankrig), leder af holdet. ”Fordi røde dværge er så almindelige – der er cirka 160 milliarder af dem i Mælkevejen – fører det os til det forbavsende resultat, at der er flere milliarder af disse planeter alene i vores galakse.”

HARPS-holdet har undersøgt 102 nøje udvalgte røde dværgstjerner på den sydlige himmel over en seksårig periode. I alt ni super-jords-planeter (planeter, der er mellem en og ti gange tungere end Jorden) blev fundet, herunder to i de beboelige zoner omkring Gliese 581 (eso0915) og Gliese 667 C. Astronomerne har fundet ud af, hvor tunge planeterne er, og hvor langt de kredser fra deres stjerner.

Ved at kombinere alle data, herunder observationer af stjerner, der ikke har planeter, og se på den brøkdel af eksisterende planeter, der kunne blive opdaget, har holdet været i stand til at finde ud af, hvor almindelige forskellige slags planeter er omkring røde dværge. De finder, at hyppigheden af forekomsten af super-jords-planeter [3] i den beboelige zone er 41 % med et spænd fra 28 % til 95 %.

Omvendt har tungere planeter, der ligner Jupiter og Saturn i vores Solsystem, vist sig at være sjældne omkring røde dværge. Mindre end 12 % af røde dværge forventes at have kæmpeplaneter (mellem 100 og 1000 gange tungere end Jorden).

Da der er mange røde dværgstjerner tæt på Solen, betyder det nye estimat, at der nok er omkring hundrede super-jords-planeter i de beboelige zoner omkring stjerner i Solens nabolag i en afstand på mindre end ca. 30 lysår [4].

”Den beboelige zone omkring røde dværge, hvor temperaturen er passende til at flydende vand kan eksistere på overfladen, er meget tættere på stjernen, end Jorden er på Solen,” siger Stéphane Udry (Geneva Observatory og medlem af holdet). ”Men røde dværge er kendt for at lave stjerneudbrud,  som kan bade planeten i røntgenstråler eller ultraviolet stråling, og dermed gøre livet dér mindre sandsynligt.”

En af de opdagede planeter i HARPS-undersøgelsen af røde dværge er Gliese 667 Cc [5]. Det er den anden planet i dette tredobbelte stjernesystem (se eso0939 for den første), og den ser ud at ligge tæt på midten af den beboelige zone. Selvom denne planet er fire gange tungere end Jorden, er den det tætteste vi kommer på Jordens tvilling indtil videre, og den har næsten helt sikkert de rette betingelser for eksistensen af flydende vand på overfladen. Det er den anden super-jords-planet inde i den beboelige zone omkring en rød dværg, der er opdaget ved denne HARPS-undersøgelse, efter at Gliese 581d blev annonceret i 2007 og bekræftet i 2009.

”Nu da vi ved, at der er mange super-jords-planeter omkring nærtliggende røde dværge, er vi nødt til at finde ud af mere om dem ved hjælp af både HARPS og fremtidige instrumenter. Nogle af disse planeter forventes at passere ind foran deres værtsstjerne i deres kredsløb – hvilket åbner op for spændende muligheder for at studere planetens atmosfære og søge efter tegn på liv,” konkluderer Xavier Delfosse, et andet medlem af holdet (eso1210).

Noter

[1] HARPS måler radialhastigheden af en stjerne med meget høj præcision. En planet i kredsløb om en stjerne får stjernen til at bevæge sig regelmæssigt hen imod og væk fra en observatør på Jorden. På grund af dopplereffekten medfører denne ændring af radialhastighed et skift af stjernens spektrum mod længere bølgelængder, når den bevæger sig væk (kaldet en rødforskydning) og en blåforskydning (mod kortere bølgelængder), når den bevæger sig imod os. Dette lille skift af stjernens spektrum kan måles med en højpræcisions-spektrograf som HARPS og bruges til at afsløre tilstedeværelsen af en planet.

[2] Disse stjerner kaldes M-dværge, fordi de har spektralklasse M. Det er den koldeste af de syv klasser i den simpleste klassifikation af stjerner efter faldende temperatur og udseendet af deres spektre.

[3] Planeter, der er mellem en og ti gange tungere end Jorden, kaldes super-jords-planeter. Der findes ikke sådanne planeter i vores Solsystem, men de synes at være meget almindelige omkring andre stjerner. Fund af sådanne planeter i de beboelige zoner omkring andre stjerner er meget spændende, fordi – hvis planeterne er af stenmateriale og har vand, ligesom Jorden – kan de være et potentielt være hjemsted for liv.

[4] Astronomerne bruger ti parsec som definition på at noget er ”tæt på”. Det svarer til omkring 32,6 lysår.

[5] Navnet betyder, at planeten er opdaget som den anden (c), der kredser om det tredje medlem (C) i det tredobbelte stjernesystem kaldet Gliese 667. De klare stjerneledsagere Gliese 667 A og B vil være fremtrædende på Gliese 667 Cc’s himmel. Opdagelsen af Gliese 667 Cc blev uafhængigt annonceret af Guillem Anglada-Escude og hans kolleger i februar 2012, omkring to måneder efter det elektroniske udkast af Bonfils m.fl.’s artikel gik online. Denne bekræftelse af planeterne Gliese 667 Cb og Cc af Anglada-Escude og hans kollegaer var hovedsageligt baseret på HARPS-observationer og databehandling af det europæiske hold, der blev gjort offentligt tilgængeligt via ESO arkivet.

Mere information

Denne forskning bliver præsenteret i artiklen “The HARPS search for southern extra-solar planets XXXI. The M-dwarf sample”, af Bonfils m.fl., der offentliggøres i tidsskriftet Astronomy & Astrophysics.

Holdet består af X. Bonfils (UJF-Grenoble 1 / CNRS-INSU, Institut de Planétologie et d’Astrophysique de Grenoble, Frankrig [IPAG]; Geneva Observatory, Switzerland), X. Delfosse (IPAG), S. Udry (Geneva Observatory), T. Forveille (IPAG), M. Mayor (Geneva Observatory), C. Perrier (IPAG), F. Bouchy (Institut d’Astrophysique de Paris, CNRS, Frankrig; Observatoire de Haute-Provence, Frankrig), M. Gillon (Université de Liège, Belgium; Geneva Observatory), C. Lovis (Geneva Observatory), F. Pepe (Geneva Observatory), D. Queloz (Geneva Observatory), N. C. Santos (Centro de Astrofísica da Universidade do Porto, Portugal), D. Ségransan (Geneva Observatory) og J.-L. Bertaux (Service d’Aéronomie du CNRS, Verrières-le-Buisson, Frankrig).

I år 2012 er der 50-års jubilæum for grundlæggelsen af det Europæiske Syd Observatorium (ESO). ESO er den mest fremtrædende internationale astronomi-organisation i Europa og verdens mest produktive astronomiske observatorium. ESO har i dag følgende 15 medlemslande: Belgien, Brasilien, Danmark, Finland, Frankrig, Holland, Italien, Portugal, Schweiz og Storbritannien, Spanien, Sverige, Tjekkiet, Tyskland og Østrig. ESO’s aktiviteter er fokuseret på design, konstruktion og drift af jordbaserede observationsfaciliteter for at muliggøre vigtige videnskabelige opdagelser inden for astronomi. ESO spiller også en ledende rolle for at fremme og organisere samarbejdet inden for astronomisk forskning. I Chile driver ESO tre unikke observatorier i verdensklasse: La Silla, Paranal og Chajnantor. På Paranal driver ESO Very Large Telescope (VLT), der er verdens mest avancerede astronomiske observatorium til observationer i synligt lys samt to kortlægningsteleskoper. VISTA arbejder i infrarødt lys og er verdens største kortlægningsteleskop, mens VLT Survey Telescope (VST) er det største teleskop, der udelukkende er bygget til at kortlægge himlen i synligt lys. ESO er den europæiske partner i et revolutionerede astronomisk teleskop kaldet ALMA, det største igangværende astronomiske projekt. ESO planlægger i øjeblikket et 40 meter optisk/nær-infrarødt teleskop kaldet European Extremely Large Telescope (E-ELT), der vil blive ”verdens største øje mod himlen”.

Links

• Videnskabelige artikler: Bonfils et al. og Delfosse et al.
• Billeder af ESO’s 3,6 meter teleskop på La Silla

Kontakter

Xavier Bonfils
Université Joseph Fourier - Grenoble 1/Institut de Planétologie et d’Astrophysique de Grenoble
Grenoble, France
Tel: +33 47 65 14 215
E-mail: xavier.bonfils@obs.ujf-grenoble.fr

Richard Hook
ESO, La Silla, Paranal, E-ELT and Survey Telescopes Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Tel: +49 89 3200 6655
Mobil: +49 151 1537 3591
E-mail: rhook@eso.org

Ole J. Knudsen (Pressekontakt Danmark)
ESOs formidlingsnetværk og Aarhus Space Centre, Aarhus Universitet
Aarhus, Danmark
Tel: +45 8715 5597
E-mail: eson-denmark@eso.org

Connect with ESO on social media

Dette er en oversættelse af ESO pressemeddelelse eso1214 lavet af ESON - et netværk af personer i ESOs medlemslande, der er kontaktpunkter for medierne i forbindelse med ESO nyheder, pressemeddelelser mm.