Lehdistötiedote

Kolme planeettaa läheisen tähden asuttavalla vyöhykkeellä

Gliese 667C uuden tutkimuksen kohteena

25. kesäkuuta 2013

Tähtitieteilijäryhmä on yhdistänyt Gliese 667C:stä tehtyjä uusia havaintoja ESO:n Chilessä sijaitsevan 3.6-metrin teleskoopin HARPS-havaintolaitteen aiemmin havaitsemaan aineistoon paljastaakseen järestelmän, jossa on vähintään kuusi planeettaa. Ennätykselliset kolme näistä planeetoista ovat supermaapalloja, jotka sijaitsevat tähteä ympäröivällä vyöhykkeellä, jolla vesi saattaa esiintyä nestemäisenä. Siten on mahdollista, että niillä esiintyy elämää. Tämä on ensimmäinen tähtijärjestelmä, jonka asuttava vyöhyke on havaittu täyteen ahdetuksi.

Gliese 667C on runsaasti tutkittu tähti. Massaltaan hieman yli kolmannes Auringon massasta se on osa Gliese 667:nä tunnettua kolmoistähtijärjestelmää (joka tunnetaan myös nimellä GJ 667) 22 valovuoden etäisyydellä Skorpionin tähdistössä (Scorpius). Tämä on hyvin lähellä meitä — aivan Auringon naapurustossa — paljon lähempänä kuin Kepler-avaruusteleskoopin kaltaisten planeettoja etsivien teleskooppien tutkimat tähtijärjestelmät.

Aikaisemmat Gliese 667C -tutkimukset olivat todenneet, että tähdellä on kolme planeettaa (eso0939, eso1214), joista yksi on asuttavalla vyöhykkeellä. Nyt Guillem Anglada-Escudén (Göttingenin yliopisto, Saksa) ja Mikko Tuomen (Hertfordshiren yliopisto, Iso-Britannia) johtama tutkimusryhmä on tutkinut järjestelmää uudelleen. He ovat lisänneet aikaisempaan materiaaliin HARPS-havaintoja sekä havaintoaineistoa W. M. Keck -observatoriolta, Magellan-teleskoopilta ja ESO:n VLT-teleskoopilta [1]. Ryhmä on löytänyt todisteita jopa seitsemästä tähteä kiertävästä planeetasta [2].

Nämä planeetat kiertävät kolmoistähtijärjestelmän kolmatta, himmeämpää tähteä. Yhdeltä näistä vast'ikään löytyneistä planeetoista katsottuna kaksi muuta tähteä näyttäisivät hyvin kirkkaalta, päivälläkin näkyvältä kaksoistähdeltä ja yöllä ne valaisisivat yhtä hyvin kuin täysikuu. Uudet planeetat täyttävät täysin Gliese 667C:n asuttavan vyöhykkeen, sillä niiden lisäksi ei ole mitään sellaista kelvollista etäisyyttä, jolla tähteä kiertävä planeetta pysyisi vakaalla radalla.

"Tiesimme, että aikaisempien tutkimusten perusteella tähdellä oli kolme planeettaa, joten halusimme nähdä josko niitä olisi lisää," sanoo Tuomi. "Lisäämällä uusia havaintoja ja tutkimalla uudelleen aikaisempaa aineistoa saatoimme vahvistaa nämä kolme ja luotettavasti paljastaa useita muita. Kolmen pienikokoisen planeetan löytäminen tähden asuttavalta vyöhykkeeltä on hyvin jännittävää!"

Näistä planeetoista on kolme vahvistettu supermaapalloiksi — Maapalloa suuremmiksi planeetoiksi, jotka ovat kuitenkin pienempiä kuin Uranuksen tai Neptunuksen kaltaiset planeetat. Supermaapallot ovat tähden asuttavalla vyöhykkeellä, joka on tähden ympärillä sijaitseva ohut kuori, jolla saattaa esiintyä nestemäistä vettä, jos olosuhteet ovat oikeat. Tämä on ensimmäinen kerta, kun kolme tällaista planeettaa on havaittu kiertämässä tällä vyöhykkeellä samassa järjestelmässä [3].

"Mahdollisesti asuttavien planeettojen lukumäärä galaksissamme on paljon suurempi, jos voimme olettaa löytävämme useita jokaisen pienimassaisen tähden ympärillä. Sen sijaan, että tutkisimme kymmentä tähteä löytääksemme yhden mahdollisesti asuttavan planeetan tiedämme nyt, että voimme tutkia yhtä tähteä löytääksemme useita," lisää kanssakirjoittaja Rory Barnes (Washingtonin yliopisto, USA).

Auringon kaltaisia tähtiä ympäröivien tiheiden järjestelmien on todettu olevan Linnunradassa runsaslukuisia. Tällaisten tähtien ympärillä lähellä emotähteä kiertävät planeetat ovat hyvin kuumia eivätkä ne todennäköisesti ole asuttavia. Tämä ei kuitenkaan ole totta Gliese 667C:n kaltaisten viileämpien ja himmeämpien tähtien tapauksessa. Tässä tapauksessa asuttava vyöhyke sijaitsee täysin Merkuriuksen radan sisäpuolella eli paljon lähempänä kuin Auringolla. Gliese 667C on ensimmäinen esimerkki järjestelmästä, jossa tällaisen pienikokoisen tähden asuttavalla vyöhykkeellä on havaittu useita mahdollisesti kiinteäkuorisia planeettoja.

HARPS-havaintolaitteesta vastaava ESO:n tiedemies, Gaspare Lo Curto huomauttaa: "Tämä jännittävä tulos on suurelta osin mahdollinen HARPS:in ja sen tietokoneohjelmiston tehokkuuden ansiosta ja korostaa ESO:n arkistojen tärkeyttä. On myös oikein hyvä nähdä useiden itsenäisten tutkimusryhmien hyödyntävän tätä ainutlaatuista havaintolaitetta ja saavuttavan äärimmäisen tarkkuuden."

Anglada-Escudé päättää: "Nämä uudet tulokset korostavat sitä kuinka arvokasta voi olla analysoida uudelleen havaintoaineistoa tällä tavoin ja yhdistää eri tutkimusryhmien tulokset eri teleskoopeilta."

Lisähuomiot

[1] Tutkimusryhmä käytti havaintoaineistoa ESO:n Chilessä sijaitsevan VLT-teleskoopin UVES-spektrograafilta (määritääkseen tähden ominaisuudet tarkasti), Chilessä sijaitsevan 6.5-metrin Magellan II -teleskoopin Carnegie Planet Finder -spektrograafilta, Havaijin Mauna Kean 10-metrin Keck-teleskoopin HIRES-spektrograafilta sekä ESO:n Chilessä sijaitsevan 3.6-metrin teleskoopin HARPS-havaintolaitteen (High Accuracy Radial velocity Planet Searcher) aikaisempaa, kattavaa havaintoaineistoa (joka kerättiin vuosina 2003-2010 osana tässä kuvattua X. Bonfilsin ja M. Mayorin johtamaa M-kääpiöohjelmaa).

[2] Tutkimusryhmä tarkasteli Gliese 667C:n radiaalinopeusmittauksia, joita käytetään usein eksoplaneettoja metsästettäessä. He suorittivat järeän bayesilaisen tilastollisen analyysin löytääkseen planeettojen signaalit. Ensimmäiset viisi signaalia ovat hyvin luotettavia, kuudes epävarma ja seitsemäs vieläkin epävarmempi. Tämä järjestelmä koostuu kolmesta asuttavan vyöhykkeen supermaapallosta, kahdesta tähteä lähemmästä kuumasta planeetasta ja kahdesta kauempana olevasta viileästä planeetasta. Asuttavalla vyöhykkeellä ja sitä tähteä lähempänä olevien planeettojen oletetaan kääntävän aina saman puolen kohti tähteä siten, että niiden päivä ja vuosi ovat saman mittaiset toisen puolen planeettaa paistatellessa ikuisessa auringonpaisteessa ja toisen viettäessä loputonta yötä.

[3] Aurinkokunnassa Venus kiertää lähellä asuttavan vyöhykkeen sisäreunaa ja Mars lähellä ulkoreunaa. Asuttavan vyöhykkeen täsmällinen ulottuvuus riippuu monesta tekijästä.

Lisätietoa

Tämä tutkimus esitettiin tutkimusjulkaisussa “A dynamically-packed planetary system around GJ 667C with three super-Earths in its habitable zone”, joka ilmestyy julkaisusarjassa Astronomy & Astrophysics.

Tutkimusryhmään kuuluvat G. Anglada-Escudé (Göttingenin yliopisto, Saksa), M. Tuomi (University of Hertfordshire, Iso-Britannia), E. Gerlach (Dresdenin tekninen yliopisto, Saksa), R. Barnes (University of Washington, USA), R. Heller (Astrofysiikan Leibniz-instituutti, Potsdam, Saksa), J. S. Jenkins (Universidad de Chile, Chile), S. Wende (Göttingenin yliopisto, Saksa), S. S. Vogt (University of California, Santa Cruz, USA), R. P. Butler (Carnegie Institution of Washington, USA), A. Reiners (Göttingenin yliopisto, Saksa) ja H. R. A. Jones (University of Hertfordshire, Iso-Britannia).

ESO on Euroopan johtava hallitustenvälinen tähtitieteen organisaatio ja maailman tieteellisesti tuotteliain tähtitieteellinen observatorio. ESO:lla on 15 jäsenmaata: Alankomaat, Belgia, Brasilia, Espanja, Iso-Britannia, Italia, Itävalta, Portugali, Ranska, Ruotsi, Saksa, Suomi, Sveitsi, Tanska ja Tšekin tasavalta. ESO toteuttaa kunnianhimoista ohjelmaa, joka keskittyy tehokkaiden maanpäällisten havaintovälineiden suunnitteluun, rakentamiseen ja käyttöön. Välineiden avulla tähtitieteilijät voivat tehdä merkittäviä tieteellisiä löytöjä. ESO:lla on myös johtava asema tähtitieteen tutkimuksen kansainvälisen yhteistyön edistämisessä ja organisoinnissa. ESO:lla on Chilessä kolme ainutlaatuista huippuluokan observatoriota: La Silla, Paranal ja Chajnantor. ESO:lla on Paranalilla Very Large Telescope (VLT), maailman kehittynein näkyvää valoa havainnoiva tähtitieteellinen observatorio, ja kaksi kartoitusteleskooppia. VISTA toimii infrapuna-alueella ja on maailman suurin kartoitusteleskooppi. VLT Survey Telescope on suurin vartavasten taivaan näkyvän valon kartoitukseen suunniteltu teleskooppi. ESO on maailman suurimman tähtitieteellisen projektin, vallankumouksellisen ALMA-teleskoopin eurooppalainen yhteistyökumppani. Parhaillaan ESO suunnittelee 39-metrin kokoista optisen/lähi-infrapuna-alueen European Extremely Large -teleskooppia (E-ELT) josta tulee “maailman suurin tähtitaivasta havainnoiva silmä”.

Linkit

• Tutkimusjulkaisu
• HARPS-havaintolaitteen kuvaus
• Valokuvia La Sillan Observatoriolta
• eso1214 — Harps-tutkimusryhmän aikaisempia havaintoja Gliese 667C:stä kuvaileva lehdistötiedote
• eso0939 — lehdistötiedote, joka kuvailee alkuperäisiä tästä tähdestä HARPS-havaintolaitteella tehtyjä havaintoja
• Keck-observatorio: www.keckobservatory.org
• Las Campanas — Magellan -teleskoopit: www.lco.cl/telescopes-information/magellan

Yhteystiedot

Guillem Anglada-Escudé
Institut fur Astrophysik, University of Göttingen
Göttingen, Germany
Puh.: +49 0551 39 9988
Sähköposti: guillem.anglada@gmail.com

Mikko Tuomi
Center for Astrophysics Reseach, Hertfordshire University
Hatfield, UK
Puh.: +44 01707 284095
Sähköposti: miptuom@utu.fi

Rory Barnes
Department of Astronomy, University of Washington
Seattle, USA
Puh.: +1 206 543 8979
Sähköposti: rory@astro.washington.edu

Richard Hook
ESO education and Public Outreach Department
Garching bei München, Germany
Puh.: +49 89 3200 6655
Matkapuhelin: +49 151 1537 3591
Sähköposti: rhook@eso.org

Pasi Nurmi (Lehdistön yhteyshenkilö Suomi)
ESO Science Outreach Network ja University of Turku
Turku, Finland
Puh.: +358 29 4504 358
Sähköposti: eson-finland@eso.org

Connect with ESO on social media