Komunikat prasowy
VLTI wykrył światło egzozodiakalne
Nowe wyzwanie dla bezpośredniego fotografowania egzoplanet typu ziemskiego
3 listopada 2014
Wykorzystują pełną moc interferometru VLTI, międzynarodowy zespół astronomów odkrył światło egzozodiakalne blisko tzw. „strefy życia” wokół dziewięciu pobliskich gwiazd. Jest to światło gwiazdy odbite przez pył utworzony w wyniku zderzeń pomiędzy planetoidami i aktywności komet. Występowanie dużych ilości tego rodzaju pyłu w wewnętrznych rejonach niektórych układów planetarnych może stanowić przeszkodę w uzyskiwaniu w przyszłości bezpośrednich obrazów planet podobnych do Ziemi.
Zespół astronomów użył interferometru VLTI (Very Large Telescope Interferometer) do obserwacji w zakresie bliskiej podczerwieni [1] wybranych 92 pobliskich gwiazd, aby zbadać światło egzozodiakalne od gorącego pyłu w pobliżu „stref życia”. Naukowcy połączyli nowe dane z wcześniejszymi wynikami obserwacji [2]. Wokół dziewięciu gwiazd zaobserwowano jasne światło egzozodiakalne, utworzone przez świecące ziarna gorącego pyłu egzozodiakalnego, albo przez światło gwiazdy odbite od ziaren pyłu.
Gdy w pobliżu nie ma źródeł światło, to na Ziemi można w nocy dostrzec na niebie światło zodiakalne z naszego Układu Słonecznego. Widać je jako słabą, rozmytą, białą poświatę widoczną tuż po zmierzchu, albo tuż przed świtem. Światło zodiakalne jest tworzone przez światło słoneczne odbite od niewielkich cząstek i wydaje się rozciągać od okolicy Słońca. To odbite światło może być obserwowane nie tylko z Ziemi, ale z każdego miejsca w Układzie Słonecznym.
Poświata zaobserowana w najnowszych badaniach jest znacznie bardziej ekstremalną wersją podobnego zjawiska. O ile światło egzozodiakalne – czyli światło zodiakalne w innych systemach gwiazdowych – było już wcześniej wykrywane, to niniejsze badania są pierwszą dużą pracą na temat tego zjawiska wokół pobliskich gwiazd.
W odróżnieniu do wcześniejszych obserwacji, zespół nie tylko obserwował pył, który później posłuży za materiał do formowania planet, ale także pył wytworzony w zderzeniach pomiędzy małymi planetami o rozmiarach kilku kilometrów – obiektami zwanymi planetozymalami, które są podobne do planetoid i komet w Układzie Słonecznym. Tego rodzaju pył stanowi również źródło światła zodiakalnego w Układzie Słonecznym.
„Jeżeli chcemy badać ewolucję podobnych do Ziemi planet w pobliżu strefy nadającej się do zamieszania (tzw. strefy życia), musimy obserwować zodiakalny pył w obszarach wokół innych gwiazd” powiedział Steve Ertel, główny autor publikacji, naukowiec z ESO oraz z Uniwersytetu w Grenoble we Francji. „Wykrywanie i analiza własności tego rodzaju pyłu wokół innych gwiazd jest sposobem na badanie architektury i ewolucji systemów planetarnych.”
Wykrycie słabego pyłu w pobliżu oślepiającej gwiazdy centralnej wymaga obserwacji w wysokiej rozdzielczości i z dużym kontrastem. Interferometria – czyli łączenie światłą zebranego dokładnie w tym samym czasie przez kilka różnych teleskopów – wykonywana w świetle podczerwonym jest na razie jedyną techniką, która pozwala na odkrycie i zbadanie tego typu systemów.
Dzięki mocy VLTI oraz wykorzystując granice możliwości instrumentów pod względem dokładności i wydajności, zespół naukowców był w stanie osiągnąć poziom wydajności około dziesięć razy lepszy niż w przypadku instrumentów dostępnych na świecie.
Dla każdej z gwiazd zespół użył 1,8-metrowych Teleskopów Pomocniczych, aby dostarczyć światło do VLTI. Tam gdzie występowało silne światło egzozodiakalne, naukowcy byli wstanie w pełni rozdzielić pyłowe dyski i odseparować je od dominującego światła gwiazdy [3].
Analizując własności gwiazd otoczonych przez pyłowy dysk egzozodiakalnego światła, zespół odkrył, że większość pyłu została wykryta w pobliżu starszych gwiazd. Wynik ten jest bardzo zaskakujący i wzbudza pytania na temat naszego rozumienia układów planetarnych. Jakikolwiek znany proces wytwarzania pyłu na skutek kolizji pomiędzy planetozymalami powinien zamierać z czasem, gdy liczba planetozymali jest redukowana na skutek niszczenia.
Zbadania próbka obiektów obejmowała także 14 gwiazd, dla których raportowano wcześniej odkrycie egzoplanet. Wszystkie z tych planet znajdują się w podobnych obszarach w swoich systemach, gdzie jako światło egzozodiakalne świeci pył. Istnienie światła egzozodiakalnego w układach z planetami może rodzić problemy dla przyszłych badań astronomicznych na temat egzoplanet.
Egzozodiakalna emisja pyłu, nawet na niskim poziomie, może znacząco utrudnić wykrywanie planet podobnych do Ziemi za pomocą bezpośredniego fotografowania. Światło egzozodiakalne wykryte w opisywanym przeglądzie jest jaśniejsze o czynnik 1000 od światła zodiakalnego występującego wokół Słońca. Liczba gwiazd posiadających światło zodiakalne na poziomie Układu Słonecznego jest prawdopodobnie znacznie większa niż wykrytych w niniejszym przeglądzie. Obserwacje te są w związku z tym jedynie pierwszym krokiem w stronę dokładnych badań światła egzozodiakalnego.
„Duży współczynnik wykrywalności na tym poziomie jasności sugeruje, że musi istnieć znacząca liczba systemów zawierających słabszy pył, niewykrywalny w naszym przeglądzie, ale nadal znacznie jaśniejszy niż światło zodiakalne w Układzie Słonecznym” wyjaśnia Olivier Absil, współautor publikacji, naukowiec z University of Liège. „Występowanie tego rodzaju pyłu w wielu systemach może stać się przeszkodą w przyszłych obserwacjach, których celem będzie uzyskanie bezpośrednich zdjęć egzoplanet podobnych do Ziemi.”
Uwagi
[1] Naukowcy użyli na VLTI instrumentu PIONIER, który był w stanie interferometrycznie połączyć wszystkie cztery Teleskopy Pomocnicze, albo wszystkie cztery Teleskopy Główne zespołu teleskopów VLT w Obserwatorium Paranal. Dzięki temu uzyskano nie tylko niesamowicie wysoką rozdzielczość, ale także dużą efektywność prowadzenia obserwacji.
[2] Wcześniejsze obserwacje były wykonane siecią CHARA – optycznym interferometrem astronomicznym należącym Center for High Angular Resolution Astronomy (CHARA) na Georgia State University, z użyciem jej instrumentu FLUOR.
[3] Dodaktowym wynikiem obserwacji było odkrycie kilku nowych, nieoczekiwanych towarzyszy gwiazdowych w pobliżu niektórych z najbardziej masywnych gwiazd w badanej próbce. „Nowe gwiazdowe składniki tych układów sugerują, że powinniśmy zrewidować nasze obecne poglądy na temat ilości gwiazd podwójnych” mówi Lindsay Marion, główna autorka dodatkowej publikacji poświęconej analizie tych samych danych.
Więcej informacji
Wyniki zaprezentowano w artykule pt. “A near-infrared interferometric survey of debris-disc stars. IV. An unbiased sample of 92 southern stars observed in H-band with VLTI/PIONIER”, S. Ertel et al., który ukaże się w czasopiśmie Astronomy & Astrophysics. Uzupełniający artykuł na temat gwiazdowych towarzyszych odkrytych w trakcieprzegladu: "Searching for faint companions with VLTI/PIONIER. II. 92 main sequence stars from the Exozodi survey", L. Marion et al., w tym samym wydaniu czasopisma.
Skład zespołu badawczego: S. Ertel (Université Grenoble Alpes, Francja; ESO, Chile), O. Absil (University of Liège, Belgia), 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, Germany), A. Bonsor (University of Bristol, United Kingdom), G. Bryden (California Institute of Technology, Pasadena, USA), J. Lebreton (California Institute of Technology), oraz J. Milli (Université Grenoble Alpes)
ESO jest wiodącą międzyrządową organizacją astronomiczną w Europie i najbardziej produktywnym obserwatorium astronomicznym na świecie. Wspiera je 16 krajów: Austria, Belgia, Brazylia, Czechy, Dania, Finlandia, Francja, Hiszpania, Holandia, Niemcy, Polska, 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 teleskop VLT (Very Large Telescope - Bardzo Duży Teleskop), 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 teleskop E-ELT (European Extremely Large optical/near-infrared Telescope - Ekstremalnie Wielki Teleskop Europejski), który stanie się “największym okiem świata na niebo”.
Linki
- Publikacja naukowa na temat światłą egzozodiakalnego
- Uzupełniająca publikacja na temat gwiazdowych towrzyszy
- Ogłoszenie o instrumencie PIONIER
Kontakt
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
Tel. kom.: +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
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
O komunikacie
Komunikat nr: | eso1435pl |
Nazwa: | Zodiacal light |
Typ: | Milky Way : Star : Circumstellar Material : Planetary System |
Facility: | Very Large Telescope, Very Large Telescope Interferometer |
Instrumenty: | 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.