Космическият телескоп Хъбъл идентифицира 16 звезди, които биха могли да имат екстрасоларни планети. Откритието е направено с помощта на транзитния метод, при който планетите леко затъмняват родителските си звезди, докато преминават отпред. Необходими са допълнителни наблюдения, за да се изчисли действително масата на преминаващите планети.
Космическият телескоп Хъбъл от НАСА откри 16 кандидати за извънсоларна планета, обикалящи около орбита на различни далечни звезди в централния район на нашата галактика Млечен път.
Планетата бонанса беше разкрита по време на проучване на Хъбъл, наречено Стрелец Еклипсинг Извънсолно търсене на планета (SWEEPS). Хъбъл изглеждаше по-далеч, отколкото някога успешно е търсен за екстрасоларни планети. Хъбъл надникна над 180 000 звезди в многолюдната централна издутина на нашата галактика на разстояние от 26 000 светлинни години. Това е една четвърт от диаметъра на спиралния диск на Млечния път. Резултатите ще се появят в броя на 5 октомври на списание Nature.
Този пример съответства на броя на планетите, които се очаква да бъдат разкрити от такова далечно проучване въз основа на предишни открития на екзопланети, направени в нашия местен слънчев квартал. Тесният изглед на Хъбъл покрива небесната повърхност с не по-голям ъглов размер от два процента от площта на пълнолунието. Когато се екстраполират в цялата галактика, данните на Хъбъл дават категорични доказателства за съществуването на приблизително 6 милиарда планети с размер на Юпитер в Млечния път.
Пет от новооткритите планети представляват нов екстремен тип планета, който не е намерен при нито едно търсене наблизо. Озаглавени ултра-къси периоди на планети (USPP), тези светове се въртят около звездите си за по-малко от един ден на Земята.
„Откриването на много краткосрочните планети беше голяма изненада“, заяви ръководителят на екипа Кайлаш Саху от Научния институт за космически телескопи, Балтимор. „Откритието ни дава също много сериозни доказателства, че планетите са толкова обилни в други части на галактиката, колкото и в нашия слънчев квартал.“
Хъбъл не можа да види директно 16-те новооткрити кандидати за планета. Астрономите използваха разширената камера на Хъбъл за проучвания за търсене на планети чрез измерване на лекото затъмняване на звезда поради преминаването на планета пред нея, събитие, наречено транзит. Планетата ще трябва да е с размерите на Юпитер, за да блокира достатъчно звездна светлина, около един до 10 процента, за да може да се измери с Хъбъл.
Планетите се наричат "кандидати", тъй като астрономите са могли да получат последващи измервания на маса само за две от тях поради разстоянието и приглушеността на тези системи. След изчерпателен анализ екипът изключи алтернативни обяснения като пасищния транзит от звезден спътник, който би могъл да имитира прогнозирания подпис на истинска планета. Откритието може повече от удвои броя на планетите, шпионирани с транзитната техника до момента.
Има тенденция кандидатите на планетата да се въртят около звезди, по-обилни от елементи, по-тежки от водорода и хелия, като въглерод. Това подкрепя теориите, че звездите, богати на тежки елементи, имат необходимите съставки за формиране на планети.
Кандидатът за планета с най-краткия орбитален период, наречен SWEEPS-10, се завърта около звездата си за 10 часа. Разположена само на 740 000 мили от своята звезда, планетата е сред най-горещите, откривани някога. Тя е с приблизителна температура около 3000 градуса по Фаренхайт.
„Тази звезда, обгръщаща планетата, трябва да бъде поне 1,6 пъти по-голяма от масата на Юпитер, в противен случай гравитационният мускул на звездата ще я раздърпа“, заяви членът на екипа на SWEEPS Марио Ливио. „Ниската температура на звездата позволява на планетата да оцелее толкова близо до звездата.“
„Планетите за ултра къси периоди изглежда се срещат за предпочитане около нормалните червени звезди джуджета, които са по-малки и по-хладни от нашето слънце“, обясни Саху. „Привидното отсъствие на USPP около слънчеви звезди в нашия местен квартал показва, че те може да са се изпарили, когато са мигрирали твърде близо до по-гореща звезда.“
Има алтернативна причина планетите, подобни на Юпитер около хладни звезди, да мигрират по-близо до звездата, отколкото такива планети около по-горещи звезди. Окръжният диск на газ и прах, от който се образуваха, се простира по-близо до по-хладна звезда. След откриването на първия „горещ Юпитер“ около друга звезда през 1995 г., астрономите са разбрали, че този необичаен тип масивна планета трябва да е спирала в близост до родителската си звезда от по-далечно място, където трябва да се е образувала. Вътрешният ръб на циркулярния диск спира миграцията.
Планетарните транзити се случват само когато орбитата на планетата се гледа почти на ръба. Обаче, само около 10 процента от горещите юпитери имат орбита на ръба, която позволява на планетата да бъде наблюдавана при преминаване на звезда. За да бъдат успешни, транзитните проучвания трябва да виждат голям брой звезди наведнъж. Проучването за транзит SWEEPS обхвана богато поле от звезди в прозореца на Стрелец.
Терминът "прозорец" предполага ясна гледка към галактическия център, но голяма част от галактическата равнина е затъмнена от прах. Хъбъл наблюдаваше 180 000 звезди за периодично, кратко затъмняване в яркостта на звездата. Звездното поле се наблюдава през непрекъснат седемдневен период от 23 до 29 февруари 2004 г. За да се гарантира, че затъмняването е причинено от обект, който обикаля около орбитата на звезда, екипът използва Хъбъл за откриване от два до 15 последователни транзита за всеки от 16 кандидати за планета.
Две звезди в полето са достатъчно ярки, че екипът на SWEEPS може да направи независимо потвърждение за присъствието на планетата чрез спектроскопско измерване на леко трептене в движението на звездата поради гравитационното дърпане на невиждан спътник. Те използваха много големия телескоп на Европейската южна обсерватория, разположен на планината Паранал в Чили, за да измерят леко колебание в звездата.
Един от планетарните кандидати има маса под границата на откриване от 3,8 маси на Юпитер. Другият кандидат е 9,7 маси на Юпитер, което е под минималната маса от 13 маси Юпитер за кафяво джудже. Кафявото джудже е предмет, който се оформя като звезда, но няма достатъчно маса, за да свети чрез ядрен синтез.
Тъй като звездите са толкова бледи и зрителното поле е толкова плътно натъпкано със звезди, измерването на лекото колебание в движението на звездата с помощта на спектроскопия за потвърждаване на повечето кандидати на планетата не е възможно. Бъдещите телескопи, като космическият телескоп Джеймс Уеб Web от НАСА, ще осигурят необходимата чувствителност, за да потвърдят повечето кандидати на планетата.
Програмата Hubble SWEEPS е важно доказателство за концепцията за бъдещата мисия на Kepler на НАСА, която е планирана да стартира през 2007 г. Обсерваторията Kepler непрекъснато ще следи регион на галактиката Млечен път, за да открива преминаващи планети около предимно далечни звезди. Кеплер ще бъде достатъчно чувствителен, за да открие евентуално стотици кандидати за планета с размер на Земята в или в близост до обитаемата зона, разстоянието от звезда, където течната вода може да съществува на повърхността на планетата.
Космическият телескоп Хъбъл е проект за международно сътрудничество между НАСА и Европейската космическа агенция. Научният институт за космически телескопи провежда научни операции на Хъбъл. Институтът се управлява за НАСА от Асоциацията на университетите за изследвания в Астрономията, Inc., Вашингтон.
Оригинален източник: Hubble News Release
