Komunikat prasowy

Trzy planety w strefie zamieszkiwalnej pobliskiej gwiazdy

Układ Gliese 667C ponownie zbadany

25 czerwca 2013

Zespół astronomów połączył nowe obserwacje Gliese 667C z dotychczasowymi danymi ze spektrografu HARPS z 3,6-metrowego teleskopu w Chile, odkrywając, że system posiada co najmniej sześć planet. Pobito rekord: trzy planety są super-Ziemiami znajdującymi się w strefie wokół gwiazdy, w której może występować woda w stanie ciekłym, co czyni je potencjalnymi kandydatkami do występowania życia. Jest to pierwszy system posiadający całkowicie wypełnioną ekostrefę.

Gliese 667C jest bardzo dobrze zbadaną gwiazdą. Ma masę nieco ponad jedną trzecią słonecznej i jest składnikiem układu potrójnego o nazwie Gliese 667 (określanego także jako GJ 667), odległego o 22 lata świetlne, widocznego w konstelacji Skorpiona. To całkiem blisko nas – w sąsiedztwie Słońca – i znacznie bliżej niż inne systemy gwiazdowe zbadane za pomocą teleskopów takich jak kosmiczny łowca planet: teleskop Keplera.

Dotychczasowe badania Gliese 667C wykazały, że gwiazda posiada trzy planety (eso0939, eso1214), a jedna z nich znajduje się w ekostrefie. Teraz zespół astronomów, którym kierują Guillem Anglada-Escudé z Uniwersytetu w Getyndze w Niemczech oraz Mikko Tuomi z Uniwersytetu Hertfordshire w Wielkiej Brytanii, ponownie zbadał ten system. Do istniejącego obrazu dodano nowe obserwacje ze spektrografu HARPS, a także dane z Obserwatorium W. M. Kecka, Teleskopów Magellana oraz z Bardzo Dużego Teleskopu (VLT) [1]. Naukowcy uzyskali dowody na istnienie do siedmiu planet wokół gwiazdy [2].

Planety okrążają najsłabszą gwiazdę układu potrójnego. Gdyby spojrzeć z jednej z nowo odkrytych planet, dwa pozostałe słońca wyglądałyby jak para bardzo jasnych gwiazd widocznych w dzień i w nocy, dostarczających tyle światła, co Księżyc w pełni. Nowe planety kompletnie zapełniają strefę nadającą się do zamieszkania wokół Gliese 667C, nie ma już więcej stabilnych orbit, na których mogłyby istnieć planety w tej odległości od gwiazdy.

„Z wcześniejszych badań wiedzieliśmy, że gwiazda posiada trzy planety, chcieliśmy więc sprawdzić czy nie ma ich tam więcej” mówi Tuomi. „Dodając trochę nowych obserwacji i ponownie analizując stare darne, byliśmy w stanie potwierdzić trzy planety i odkryliśmy kilka nowych. Odnalezienie trzech małomasywnych planet w ekostrefie wokół gwiazdy jest bardzo ciekawe!”

Trzy z planet okazały się super-Ziemiami – planetami masywniejszymi niż Ziemia, ale o masach mniejszych niż planety takie jak Uran lub Neptun – które znajdują się w strefie nadającej się do zamieszkania (ekostrefie, ekosferze), wąskim obszarze wokół gwiazdy, w którym przy odpowiednich warunkach może występować woda w stanie ciekłym. Po raz pierwszy dostrzeżono trzy planety krążące w tego typu strefie w jednym systemie [3].

„Liczba potencjalnie zamieszkiwanych planet w naszej galaktyce jest znacznie większa, jeżeli możemy spodziewać się odkrycia kilku z nich wokół każdej małoamsywnej gwiazdy – zamiast badać dziesięć gwiazd w poszukiwaniu pojedynczych planet potencjalnie zamieszkiwalnych, wiemy teraz, że wystarczy spojrzeć na jedną gwiazd, aby znaleźć kilka takich planet” dodaje współautor Rory Barnes (University of Washington, USA).

Niedawno odkryto, że zwarte systemy wokół gwiazd podobnych do Słońca są powszechne w Drodze Mlecznej. Wokół takich gwiazd planety krążą na orbitach bliskich gwieździe i są bardzo gorące, a więc raczej nie nadające się do zamieszkania. Ale nie jest to prawdą dla chłodniejszych i słabszych gwiazd, takich jak Gliese 667C. W tym przypadku ekostrefa znajduje się w całości wewnątrz obszaru o rozmiarach orbity Merkurego, znacznie bliżej niż w przypadku Słońca. Układ Gliese 667C jest pierwszym przykładem systemu, w którym małomasywna gwiazda posiada kilka potencjalnie skalistych planet w ekostrefie.

Naukowiec ESO odpowiedzialny za HARPS, Gaspare Lo Curto, zwraca uwagę: „Uzyskanie tego niezwykle ciekawego wyniku było w znacznej części możliwe dzięki mocy spektrografu HARPS i powiązanego z nim oprogramowania. Wskazuje także na wartość archiwum ESO. Bardzo dobrze, że kilka niezależnych grup używa tego unikalnego instrumentu i uzyskuje niesamowitą precyzję.”

Natomiast Anglada-Escudé podsumowuje: „Nowe wyniki wskazują jak wartościowa może być ponowna analiza danych i połączenie wyników uzyskanych przez różne zespoły badawcze za pomocą różnych teleskopów.”

Uwagi

[1] Zespół użył danych ze spektrografu UVES, pracującego na należącym do ESO Bardzo Dużym Teleskopie (VLT) w Chile (aby dokładnie ustalić własności gwiazdy), spektrografu Carnegie Planet Finder Spectrograph (PFS) na 6,5-metrowym Teleskopie Magellana II w Obserwatorium Las Campanas w Chile, spektrografu HIRES na 10-metrowym teleskopie Kecka na Manua Kea na Hawajach, a także wcześniejszych danych z HARPS (High Accuracy Radial velocity Planet Searcher) na 3,6-metrowym teleskopie w Chile (zebranych w ramach programu badań karłów M, prowadzonego przez X. Bonfilsa i M. Mayora w latach 2003-2010, opisanego tutaj).

[2] Naukowcy analizowali dane o prędkościach radialnych Gliese 667C, metoda ta jest często używana w polowaniu na egzoplanety. Użyto analizy statystycznej Bayesa, aby wykryć sygnały od planet. Pierwsze pięć sygnałów było bardzo pewnych, natomiast szósty jest niepewny, a siódmy jeszcze mniej pewny. Układ zawiera trzy super-Ziemie w strefie nadającej się do zamieszkania (ekostrefie), dwie gorące planety bliżej oraz dwie chłodniejsze planety dalej. Planety w ekostrefie oraz planety bliżej gwiazdy prawdopodobnie przez cały czas zwrócone są tą samą stroną w kierunku gwiazdy, czyli ich dzień i rok mają tę samą długość, na jednej półkuli ciągle jest dzień, a na drugiej nieustanna noc.

[3] W Układzie Słonecznym orbita Wenus znajduje się blisko wewnętrznego brzegu strefy nadającej się do zamieszkania, natomiast Mars blisko brzegu zewnętrznego. Dokładne położenie ekostrefy zależy od wielu czynników.

Więcej informacji

Wyniki badań zaprezentowano w artykule pt. “A dynamically-packed planetary system around GJ 667C with three super-Earths in its habitable zone”, który ukaże się w czasopiśmie Astronomy & Astrophysics.

Skład zespołu badawczego: G. Anglada-Escudé (University of Göttingen, Niemcy), M. Tuomi (University of Hertfordshire, Wielka Brytania), E. Gerlach (Technical University of Drezno, Niemcy), R. Barnes (University of Washington, USA), R. Heller (Leibniz Institute for Astrophysics, Poczdam, Niemcy), J. S. Jenkins (Universidad de Chile, Chile), S. Wende (University of Göttingen, Niemcy), S. S. Vogt (University of California, Santa Cruz, USA), R. P. Butler (Carnegie Institution of Washington, USA), A. Reiners (University of Göttingen, Germany) oraz H. R. A. Jones (University of Hertfordshire, Wielka Brytania).

ESO jest wiodącą międzyrządową organizacją astronomiczną w Europie i najbardziej produktywnym obserwatorium astronomicznym na świecie. Jest wspierane przez 15 krajów: Austria, Belgia, Brazylia, Czechy, Dania, Finlandia, Francja, Hiszpania, Holandia, Niemcy, Portugalia, Szwajcaria, Szwecja, Wielka Brytania oraz Włochy. ESO prowadzi ambitne programy dotyczące projektowania, konstrukcji i użytkowania silnych naziemnych instrumentów obserwacyjnych, pozwalając astronomom na dokonywanie znaczących odkryć naukowych. ESO odgrywa wiodącą rolę w promowaniu i organizowaniu współpracy w badaniach astronomicznych. ESO zarządza trzema unikalnymi, światowej klasy obserwatoriami w Chile: La Silla, Paranal i Chajnantor. W Paranal ESO posiada Bardzo Duży Teleskop (Very Large Telescope), najbardziej zaawansowane na świecie astronomiczne obserwatorium w świetle widzialnym oraz dwa teleskopy do przeglądów. VISTA pracuje w podczerwieni i jest największym na świecie instrumentem do przeglądów nieba, natomiast VLT Survey Telescope to największy teleskop dedykowany przeglądom nieba wyłącznie w zakresie widzialnym. ESO jest europejskim partnerem dla rewolucyjnego teleskopu ALMA, największego istniejącego projektu astronomicznego. ESO planuje obecnie 39-metrowy Ogromnie Wielki Teleskop Europejski (European Extremely Large optical/near-infrared Telescope - E-ELT), który stanie się “największym okiem świata na niebo”.

Linki

• Publikacja naukowa
• Opis spektrografu HARPS
• Zdjęcia Obserwatorium La Silla
• eso1214 — komunikat prasowy opisujący wcześniejsze obserwacje Gliese 667C przez zespół HARPS
• eso0939 — komunikat prasowy opisujący oryginalne obserwacje gwiazdy za pomocą spektrografu HARPS
• Keck Observatory: www.keckobservatory.org
• Las Campanas — teleskopy Magellana: www.lco.cl/telescopes-information/magellan

Kontakt

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

Mikko Tuomi
Center for Astrophysics Reseach, Hertfordshire University
Hatfield, UK
Tel.: +44 01707 284095
E-mail: miptuom@utu.fi

Rory Barnes
Department of Astronomy, University of Washington
Seattle, USA
Tel.: +1 206 543 8979
E-mail: rory@astro.washington.edu

Richard Hook
ESO education and Public Outreach Department
Garching bei München, Germany
Tel.: +49 89 3200 6655
Tel. kom.: +49 151 1537 3591
E-mail: rhook@eso.org

Krzysztof Czart (Kontakt dla mediów Polska)
Sieć Popularyzacji Nauki ESO oraz Urania - Postępy Astronomii
Toruń, Polska
Tel.: +48 513 733 282
E-mail: eson-poland@eso.org

Śledź ESO w mediach społecznościowych