Lehdistötiedote

ESO:n teleskooppi on havainnut ensimmäistä kertaa maailmassa usean planeetan järjestelmän Auringon kaltaisen tähden ympäriltä

22. heinäkuuta 2020

Euroopan eteläisen observatorion Very Large Telescope eli VLT-kaukoputki on ottanut ensimmäisen kuvan maailmassa kahdesta jättiläiseksoplaneetasta nuoren Auringon kaltaisen tähden ympäriltä. Kuvat useiden eksoplaneettojen järjestelmistä ovat äärimmäisen harvinaisia ja tähän saakka tähtitieteilijät eivät ole onnistuneet havaitsemaan enempää kuin yhden planeetan Aurinkoa vastaavan tähden ympäriltä. Nämä havainnot voivat auttaa tähtitietelijöitä ymmärtämään miten planeetat muodostuivat ja kehittyivät oman Aurinkomme ympärillä.

Vain muutama viikko sitten ESO paljasti syntymässä olevan planeettajärjestelmän tässä uudessa hämästyttävässä VLT:n ottamassa kuvassa. Nyt sama teleskooppi samalla instrumentilla, on ottanut ensimmäisen suoran kuvan Aurinkomme kaltaisen tähden ympärillä sijaitsevasta nimellä TYC 8998-760-1 tunnetusta planeettajärjestelmästä, joka sijaitsee noin 300 valovuoden päässä.

”Tämä löytö on kuva ympäristöstä, joka on hyvin samankaltainen kuin oma aurinkokuntamme, mutta se on kehityksessään paljon aikaisemmassa vaiheessa”, sanoi hollantilaisen Leidenin yliopiston tohtoriopiskelija Alexander Bohn, joka johti tänään The Astrophysical Journal Letters -lehdessä julkaistua uutta tutkimusta.

”Vaikka tähtitieteilijät ovat epäsuorasti havainneet tuhansia planeettoja galaksissamme, vain pieni murto-osa näistä eksoplaneetoista on havaittu suoraan”, sanoi toinen kirjoittaja Matthew Kenworthy, Leidenin yliopiston apulaisprofessori lisäten, että ”suorat havainnot ovat tärkeitä sellaisten ympäristöjen etsinnässä, jotka periaatteessa voivat ylläpitää elämää.” Kahden tai useamman eksoplaneetan suora kuvantaminen saman tähden ympäriltä on vielä harvinaisempaa ja tähän mennessä on havaittu suoraan vain kaksi tällaista järjestelmää. Molemmat kuitenkin poikkeavat selvästi omasta aurinkokunnastamme. ESO:n VLT:n ottama kuva on ensimmäinen suora kuva useammasta kuin yhdestä eksoplaneetasta Auringon kaltaisen tähden ympärillä. ESO:n VLT oli myös ensimmäinen teleskooppi, joka kuvasi suoraan eksoplaneetan jo vuonna 2004. Silloin se pystyi erottamaan himmeän valopilkun ruskean kääpiön ympäriltä. Ruskea kääpiö on eräänlainen ”epäonnistunut” tähti.

”Tiimimme on nyt pystynyt ottamaan ensimmäisen kuvan kahdesta kaasujättiläisestä, jotka kiertävät nuorta Auringon kaltaista tähteä”, kertoi tutkimukseen osallistunut tutkijatohtori Maddalena Reggiani Belgian KU Leuvenista. Uudessa kuvassa kaksi planeettaa näkyvät kahtena kirkkaana valopisteenä kaukana emotähdestään, joka sijaitsee kuvan vasemmassa yläkulmassa (klikkaa kuvaa nähdäksesi koko kuvan). Ottamalla erilaisia kuvia eri aikoina tutkimusryhmä pystyi erottamaan nämä planeetat taustatähdistä.

Kaksi kaasujättiläistä kiertävät emotähteään 160 ja noin 320 kertaa Maan ja Auringon välisellä etäisyydellä. Planeetat ovat siten paljon kauempana omasta tähdestään kuin Jupiter tai Saturnus, jotka ovat myös kaasujättiläisiä. Ne ovat vain 5 ja 10 kertaa Maan ja Auringon välisellä etäisyydellä Auringosta. Tutkimusryhmä huomasi myös, että kaksi eksoplaneettaa ovat paljon raskaampia kuin aurinkokuntamme suurimmat planeetat. Sisäplaneetan massa on 14 kertaa Jupiterin massan suuruinen ja ulompi kuusi kertaa niin massiivinen.

Bohnin ryhmä kuvasi tätä järjestelmää etsiessään nuoria jättiläisplaneettoja Aurinkomme kaltaisten tähtien ympäriltä. Tähti TYC 8998-760-1 on vain 17 miljoonaa vuotta vanha ja se sijaitsee eteläisessä Kärpäsen tähdistössä. Bohn kuvaili kohdetta ”hyvin nuoreksi versioksi omasta Auringostamme”.

Nämä kuvat olivat mahdollisia SPHERE-instrumentin ansiosta, joka on ESO:n VLT:ssä Chilen Atacaman aavikolla sijaitsevassa kaukoputkessa. SPHERE estää kirkkaan tähden valon kohteesta koronagrafi-nimisellä (coronagraph) laitteella, jolloin paljon tähteä himmeämmät planeetat voidaan nähdä. Vaikka vanhemmat planeetat, kuten Aurinkokuntamme planeetat, ovat liian kylmiä löydettäväksi tällä tekniikalla, niin nuoret planeetat ovat kuumempia ja hehkuvat kirkkaammin infrapunavalossa. Ottamalla useita kuvia viime vuoden aikana, sekä käyttämällä vanhempaa dataa vuodelta 2017, tutkimusryhmä on vahvistanut, että kaksi planeettaa todella kuuluvat tähän tähtijärjestelmään.

Tästä järjestelmästä tehtävät lisähavainnot, esimerkiksi tulevan ESO:n ELT-teleskoopin avulla, tähtitieteilijät voivat testata muodostuivatko nämä planeetat nykyisellä paikallaan kaukana tähdestä vai siirtyvätkö ne siihen muualta. ESO:n ELT auttaa myös selvittämään mahdollista vuorovaikutusta kahden nuoren planeetan välillä. Bohn totesi lopuksi: ”Se mahdollisuus, että tulevat instrumentit, kuten ELT:ssä käytettävissä olevat laitteet, pystyvät havaitsemaan tämän tähden ympäriltä vielä pienempimassaisia planeettoja, on tärkeä virstanpylväs useiden planeettojen järjestelmien ymmärtämisessä, ja tällä on potentiaalisia vaikutuksia myös oman Aurinkokuntamme historian ymmärtämisessä.”

Lisätietoa

Tämä tutkimus esiteltiin artikkelissa “Two Directly Imaged, Wide-orbit Giant Planets around the Young, Solar Analog TYC 8998-760-1”, joka ilmestyy The Astrophysical Journal Letters julkaisussa.

Tutkimusryhmässä mukana olivat: Alexander J. Bohn (Leiden Observatory, Leiden University, Alankomaat), Matthew A. Kenworthy (Leiden Observatory), Christian Ginski (Anton Pannekoek Institute for Astronomy, University of Amsterdam, Alankomaat ja Leidenin observatorio), Steven Rieder (University of Exeter, Physics Department, UK), Eric E. Mamajek (Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology, USA ja Department of Physics & Astronomy, University of Rochester, USA), Tiffany Meshkat (IPAC, California Institute of Technology, USA), Mark J. Pecaut (Rockhurst University, Department of Physics, USA), Maddalena Reggiani (Institute of Astronomy, KU Leuven, Belgia), Jozua de Boer (Leiden Observatory), Christoph U. Keller (Leiden Observatory), Frans Snik (Leiden Observatory) ja John Southworth (Keele University, UK).

Artikkeliin liittyvissä ulkopuolisissa kommenteissa voit olla yhteydessä ESO:n tähtitielijään Carlo Manaraan (cmanara@eso.org), joka ei ollut mukana itse tutkimuksessa.

ESO on Euroopan johtava hallitustenvälinen tähtitieteen organisaatio ja ylivoimaisesti maailman tieteellisesti tuotteliain tähtitieteellinen observatorio. ESO:lla on 16 jäsenmaata: Alankomaat, Belgia, Espanja, Iso-Britannia, Italia, Itävalta, Irlanti, Portugali, Puola, Ranska, Ruotsi, Saksa, Suomi, Sveitsi, Tanska ja Tšekin tasavalta, joiden lisäksi Chile toimii laitteistojen sijoitusmaana ja Australia strategisena kumppanina. 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 VLT-teleskooppi (Very Large Telescope) ja siihen liittyvä, maailmanlaajuisesti johtava VLTI-interferometri, sekä kaksi kartoitusteleskooppia. VISTA toimii infrapuna-alueella ja VST-teleskooppi näkyvän valon aallonpituuksilla. Paranalilla ESO tulee myös hallinnoimaan ja operoimaan eteläistä Tšerenkov-teleskooppien verkostoa (Cherenkov Telescope Array South), mikä on maailman suurin ja herkin gammasäteilyä havainnoiva observatorio. ESO on myös merkittävä kumppani kahdessa Chajnantorin laitteistossa, APEX-teleskoopissa ja ALMA-teleskoopissa, joka on maailman suurin tähtitieteellinen projekti. Lähellä Paranalia sijaitsevalla Cerro Armazonesilla ESO rakentaa 39-metrin kokoista ELT-teleskooppia (Extremely Large Telescope), josta tulee “maailman suurin tähtitaivasta havainnoiva silmä”.

Linkit

• Tutkimusartikkeli
• VLT:n kuvia
• Tutkija! Onko sinulla kerrottavaa? Pitchaa oma tutkimuksesi

Yhteystiedot

Alexander Bohn
Leiden Observatory, University of Leiden
Leiden, The Netherlands
Puh.: +31 (0)71 527 8150
Sähköposti: bohn@strw.leidenuniv.nl

Matthew Kenworthy
Leiden Observatory, University of Leiden
Leiden, The Netherlands
Puh.: +31 64 172 0331
Sähköposti: kenworthy@strw.leidenuniv.nl

Maddalena Reggiani
Institute of Astronomy, KU Leuven
Leuven, Belgium
Puh.: +32 16 19 31 99
Sähköposti: maddalena.reggiani@kuleuven.be

Carlo Manara (astronomer who did not participate in the study; contact for external comment)
European Southern Observatory
Garching bei München, Germany
Puh.: +49 (0) 89 3200 6298
Sähköposti: cmanara@eso.org

Bárbara Ferreira
ESO Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Puh.: +49 89 3200 6670
Matkapuhelin: +49 151 241 664 00
Sähköposti: pio@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

Tämä on ESO:n lehdistötiedotteen käännös eso2011.