Pressemeddelelse
Exozodiakallys - en ny opdagelse fra VLTI
Måske bliver det svært at se Jordens søskende
3. november 2014
Omkring ni nære stjerner er det lykkedes astronomerne at opdage exozodiakallys der, hvor vi forventer at der er gode forhold for liv. Det er interferometeret, som opstår, når VLT teleskoperne kobles sammen, som har gjort det muligt at studere dette lysfænomen.
De samme observationer viser at uventet mange tunge stjerner har ledsagere.
Exozodiakallys er stjernelys, som bliver reflekteret fra støv i disse fjerne planetsystemer. Støvet kommer fra kollissioner imellem asteroider og fra kometer, som fordamper. Det meget støv i områder tæt omkring nogen stjerner, gør det måske sværere end ventet direkte at observere jordlignende planeter i fremtiden.
Med VLTI (Very Large Telescope Interferometer) til at observere i infrarødt lys[1], studerede astronomerne 92 nære stjerner for at finde exozodiakallys fra varmt støv i den beboelige zone omkring stjernerne. Observationerne blev kombineret med tidligere data [2], og det lykkedes at finde dette reflekterede stjernelys fra støvet, i ni tilfælde.
Ser man zodiakallys fra områder på Jorden helt fri for lysforurening, ligner det en svagt diffust hvidt skær på himlen lige når tusmørket ender, eller før morgendæmringen. Lysskæret skyldes sollys, som bliver kastet tilbage fra helt små partikler i rummet, og det ser ud som om lysskæret strækker sig i en kegle op over himlen fra det sted under horisonten, hvor Solen befinder sig. Det er ikke kun synligt fra Jorden. Det er fotograferet alle steder fra i Solsystemet, hvor der har været rumsonder.
Det, man kigger efter i denne nye undersøgelse, er en meget mere ekstrem udgave af det samme fænomen. Det er tidligere lykkedes at observere dette exozodiakallys - altså zodiakallys i andre planetsystemer - men den nuværende undersøgelse er det første større forsøg på at studere fænomenet omkring de nærmere stjerner.
I modsætning til de tidligere undersøgelser, observerede forskerholdet ikke støv, som senere vil samle sig til planeter, men støv, som er dannet ved kollisioner imellem småplaneter, som kun er få kilometer i diameter - det, som kaldes planetesimaler, og som er det samme som de store asteroider og kometkerner i Solsystemet. Det er også denne slags støv, som er årsag til zodiakallyset i Solsystemet.
"Hvis vi vil studere udviklingen af jordlignende planeter i den beboelige zone, må vi nødvendigvis observere zodiak-støvet i det område, omkring andre stjerner," siger Steve Ertel, som er hovedforfatter på artiklen, og som arbejder for ESO og for University of Grenoble i Frankrig. "Det, at finde og studere denne slags støv omkring andre stjerner, er en måde at studere opbygningen og udviklingen af planetsystemer".
Det kræver meget detaljerede observationer med højkontrast interferometri at finde svagtlysende støv tæt ved det blændende skær fra en centralstjerne. Indtil nu er infrarød interferometri den eneste måde at foretage disse målinger på. Interferometri er en teknik, hvor man kombinerer lys indsamlet samtidig fra flere forskellige teleskoper.
Ved at presse VLTI-anlægget til det yderste med hensyn til præcision og effektivitet er det lykkedes forskerholdet at nå et niveau, som ligger omkring ti gange højere end ved andre tilgængelige instrumenter.
For hver stjerne blev lyset fra Auxiliary Teleskoperne hver med spejle på 1,8 m i diameter, sendt ind i VLTI instrumentet. Ved de stjerner, hvor der var kraftigt exozodiakallys, lykkedes det både at se den udstrakte støvskive og at skille skivens lys fra stjernes dominerende stråling.[3].
Holdet fandt ud af, at støvet som oftest findes omkring ældre stjerner. Dette er meget overraskende, og det stiller spørgsmålstegn ved vores hidtidige opfattelse af hvordan planetsystemer opfører sig. Produktionen af nyt støv ved kollisioner burde mindskes med tiden, fordi de småplaneter eller planetesimaler, som er årsagen efterhånden bliver ødelagt netop ved disse kollisioner.
Iblandt de observerede objekter er også 14 stjerner, som har exoplaneter omkring sig. Alle planeterne befinder sig i samme område af deres planetsystem, hvor støvet er. Det betyder, at lyset fra exozodiakallys måske i fremtiden vil være en hindring for at studere planeter i det samme system.
Selv en smule af dette støv vil gøre det betydeligt sværere at studere jordlignende planeter ved direkte observationer. Lysmængden fra det støv, som er observeret i denne undersøgelse ligger 1.000 gange højere end det zodiakallys, som vi ser omkring Solen. Antageligt er der mange flere stjerner end de fundne, som har lige så meget zodiakallys, som i Solsystemet. Derfor er den aktuelle undersøgelse kun et første trin hen imod en større forståelse af exozodiakallys og dets betydning.
"Det, at vi fandt så mange stjerner med det meget kraftige exozodiakallys tyder på, at der må være rigtig mange systemer, som har mere svagtlysende støv. Selvom vi ikke i denne undersøgelse har kunnet finde dette svagtlysende støv, er det dog meget klarere end det, vi finder i Solsystemet," forklarer Olivier Absil fra Universitetet i Liège, som er medforfatter på artiklen. "Når der er den slags støv i så mange planetsystemer, kan det meget vel blive en hindring for fremtidige observationer, hvor vi gerne vil observere jordlignende exoplaneter direkte."
Noter
[1] Forskerholdet brugte VLTI instrumentet PIONIER, som er i stand til at koble alle fire Auxiliary Teleskoper på Paranalobservatoriet sammen. Det gav ikke blot en meget høj opløsning, men også meget effektive observationer.
[2] Tidligere er der foretaget observationer med CHARA arrayet med den fiberoptiske koblingsenhed FLUOR. Det er også et optisk interferometer, som bestyres af Georgia State University's Center for High Angular Resolution Astronomy (CHARA).
[3] Som en sidegevinst har man med de samme observationer fundet nye, uventede ledsagestjerner til nogen af de tungeste stjerner i observationssættet. "Disse ny ledsagere antyder, at vi måske skal revidere vores hidtidige opfattelse af, hvor mange af denne stjernetype, som i virkeligheden er dobbelte," siger Lindsay Marion, som er hovedforfatter på en ledsageartikel, hvor de samme observationsdata altså bliver brugt på en helt anden måde.
Mere information
Forskningsresultaterne bliver offentliggjort i en artikel i tidsskriftet Astronomy & Astrophysics, med titlen “A near-infrared interferometric survey of debris-disc stars. IV. An unbiased sample of 92 southern stars observed in H-band with VLTI/PIONIER”, af S. Ertel et al. Den supplerende artikel om ledsagestjerner findes i samme nummer af tidsskriftet under titlen "Searching for faint companions with VLTI/PIONIER. II. 92 main sequence stars from the Exozodi survey", af L. Marion et al.
Forskerholdet består af S. Ertel (Université Grenoble Alpes, Frankrig; ESO, Chile), O. Absil (University of Liège, Belgien), D. Defrère (University of Arizona, USA), J.-B. Le Bouquin (Université Grenoble Alpes), J.-C. Augereau (Université Grenoble Alpes), L. Marion (University of Liège), N. Blind (Max-Planck Institute for Extraterrestrial Physics, Garching, Tyskland), A. Bonsor (University of Bristol, United Kingdom), G. Bryden (California Institute of Technology, Pasadena, USA), J. Lebreton (California Institute of Technology), and J. Milli (Université Grenoble Alpes)
Links
- Selve artiklen om exozodiakallyset
- Den supplerende artikel om ledsagestjerner
- Baggrundsstof om PIONIER Instrumentet
Kontakter
Steve Ertel
European Southern Observatory
Santiago, Chile
E-mail: sertel@eso.org
Lindsay Marion
University of Liège
Liège, Belgium
Tel: +32 4 366 97 58
Mobil: +32 472 347 742
E-mail: lindsay.marion@ulg.ac.be
Jean-Charles Augereau
Institut de Planétologie et d'Astrophysique de Grenoble (IPAG)
Grenoble, France
Tel: +33 (0)4 76 51 47 86
E-mail: Jean-Charles.Augereau@obs.ujf-grenoble.fr
Richard Hook
ESO education and Public Outreach Department
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
Om pressemeddelelsen
Pressemeddelelse nr.: | eso1435da |
Navn: | Zodiacal light |
Type: | Milky Way : Star : Circumstellar Material : Planetary System |
Facility: | Very Large Telescope, Very Large Telescope Interferometer |
Instruments: | PIONIER |
Science data: | 2014A&A...570A.128E |
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.