Proximan kiertoradalta on löydetty uusi planeetta

eso2202fi — Tutkimustiedote

Ryhmä tähtitieteilijöitä on löytänyt todisteita aurinkokuntamme lähintä tähteä Proxima Centauria kiertävästä uudesta planeetasta. Havainnot on tehty Euroopan eteläisen observatorion (ESO) Chilessä sijaitsevalla Very Large Telescope, eli VLT-kaukoputkella. Tämä planeettaehdokas on planeettajärjestelmän kolmas ja kevyin toistaiseksi löydetty. Planeetan massa on vain neljäsosa maapallon massasta ja se on myös yksi kevyimmistä koskaan löydetyistä eksoplaneetoista.

Tämä kuva taivaasta kirkkaan kaksoistähden Alfa Centauri AB ympäristötä esittää myös paljon himmeämmän punaisen kääpiötähden, Proxima Centaurin, joka on lähin Aurinkokuntaa oleva tähti. Kuva koostettiin Digitized Sky Survey 2 -kartoitukseen kuuluvista kuvista. Alfa Centauri AB:n ympärillä näkyvä sininen halo on seurausta kuvankäsittelystä eikä siten todellinen piirre, sillä kaksoistähti näyttää oikeasti Auringon tavoin hailakan keltaiselta. Kuva: Digitized Sky Survey 2 / Davide De Martin/Mahdi Zamani.

”Löytö osoittaa, että lähin tähtinaapurimme näyttää olevan täynnä mielenkiintoisia uusia maailmoja, jotka ovat jatkotutkimuksen ja tulevaisuudessa tarkemman tarkastelun ulottuvilla”, sanoi João Faria, Portugalin Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaçon tutkija, ja tänään Astronomy & Astrophysics -lehdessä julkaistun tutkimuksen pääkirjoittaja. Proxima Centauri on Aurinkoa lähin tähti, joka sijaitsee hieman yli neljän valovuoden etäisyydellä.

Juuri löydetty planeetta on nimeltään Proxima d ja se kiertää Proxima Centauria noin neljän miljoonan kilometrin etäisyydellä. Tämä on alle kymmenesosa Merkuriuksen etäisyydestä Aurinkoon. Sen kiertorata sijaitsee tähden ja elämänvyöhykkeen (tähden ympärillä olevan alue, jolla planeetan pinnalla voi olla nestemäistä vettä) välissä. Planeetan kiertoaika on vain viisi vuorokautta.

Tähden kiertoradoilla tiedetään jo olevan kaksi muuta planeettaa: Proxima b on planeetta, jonka massa on maapallon kokoluokkaa. Se kiertää tähden ympäri 11 vuorokaudessa ja se sijaitsee elämänvyöhykkeen sisällä. Toinen planeetta on Proxima c, jonka kiertoaika on pidempi: viisi vuotta.

Proxima b löydettiin muutama vuosi sitten ESO:n 3,6-metrin teleskoopin HARPS-instrumentilla. Löytö vahvistettiin vuonna 2020, kun tutkijat havaitsivat Proxima-järjestelmää uudella ja tarkemmalla ESO:n VLT-kaukoputken instrumentilla; ESPRESSO:lla (Echelle specTrograph for Rocky Exoplanets ja Stable Spectroscopic Observations). Näiden uudempien VLT-havaintojen yhteydessä tähtitieteilijät huomasivat ensimmäiset vihjeet kohteesta, jonka kiertoaika olisi viisi vuorokautta. Koska signaali oli niin heikko, niin tutkimusryhmän oli tehtävä ESPRESSO:lla jatkohavaintoja vahvistaakseen, että signaali johtui itse planeetasta eikä yksinkertaisesti tähden muutoksista.

”Pystyimme vahvistamaan tämän signaalin aiheutuvan uudesta planeettaehdokkaasta uusien havaintojen jälkeen”, Faria sanoi. ”Otin innoissani haasteen vastaan, jonka näin heikon signaalin havaitsemisen aiheuttaa. Teimme havainnot ja löysimme uuden eksoplaneetan näin läheltä Maata.”

Proxima d on kevyin koskaan radiaalinopeustekniikalla havaittu eksoplaneetta, ja sen massa on vain neljännes maapallon massasta. Sen massa alittaa hiljattain L 98-59 planeettajärjestelmästä löydetyn planeetan. Havaintomenetelmässä tarkkaillaan tähden liikkeessä tapahtuvaa pientä huojuntaa, joka aiheutuu tähteä kiertävän planeetan gravitaatiosta. Proxima d:n gravitaation vaikutus on niin heikko, että se saa Proxima Centaurin liikkumaan edestakaisin nopeudella: noin 40 senttimetriä sekunnissa.

”Tämä saavutus on äärimmäisen tärkeä”, ESPRESSOn instrumentitutkija Pedro Figueira Chilen ESO:ssa, sanoi. ”Tutkimus osoittaa, että radiaalinopeustekniikalla pystytään paljastamaan oman planeettamme kaltaisten kevyiden planeettojen olemassaolo. Näitä oletetaan olevan galaksissamme kaikkein eniten ja ne voivat mahdollisesti ylläpitää elämää sellaisena kuin me sen tunnemme.”

”Tämä tulos osoittaa selvästi, mihin ESPRESSO pystyy ja saa minut pohtimaan, mitä se pystyykään tulevaisuudessa löytämään”, Faria lisäsi.

ESO:n Extremely Large Telescope (ELT), jota parhaillaan rakennetaan Atacaman autiomaassa, tulee täydentämään ESPRESSOn suorittamaa eksoplaneettojen etsintää. ELT tulee olemaan ratkaisevan tärkeässä roolissa läheisten tähtien kiertoradoilla kiertävien uusien planeettojen löytämisessä ja tutkimisessa.

Lisätietoa

Tämä tutkimus on esitelty artikkelissa “A candidate short-period sub-Earth orbiting Proxima Centauri” (doi:10.1051/0004-6361/202142337), joka julkaistaan Astronomy & Astrophysics -lehdessä.

 

51 Pegasi b:stä heijastusspektri

Kuva: ESO, IAU and Sky & Telescope

Portugalais-sveitsiläis-ranskalainen tutkijaryhmä on onnistunut havaitsemaan eksoplaneetta 51 Pegasi b:n heijastaman valon spektrin. Saavutus on ainutlaatuinen sillä, kyseessä on ensimmäinen kerta kun tämä on ollut mahdollista.

Sattumaa tai ei, 51 Pegasi b on myös ensimmäinen eksoplaneetta, joka koskaan on havaittu kiertävän tavallista tähteä. Planeetta löydettiin vuonna 1995. Se sijaitsee noin 50 valovuoden etäisyydellä aurinkokunnastamme ja sijaitsee Pegasus-tähdistössä.

Eksoplaneettojen spektrejä on aikaisemmin onnistuttu havaitsemaan niissä tapauksissa, joissa planeetta kulkee tähden editse (ylikulku) meidän havaintosuunnasta katsottuna, tai eksoplaneetta on joutunut tähden taakse. Suoraa mittausta eksoplaneetasta heijastuneesta valosta ei aikaisemmin ole onnistuttu tekemään.

Eksoplaneetan ilmakehästä heijastuva tähden valo on niin heikkoa, että aikaisemmin käytettävissä olleet menetelmät eivät ole riittäneet spektrin havaitsemiseen.  Euroopan eteläinen observatorio (ESO) on kuitenkin kehittänyt HARPS instrumentin, jonka herkkyys ja spektrin erotuskyky mahdollistaa tarvittavat planeetasta heijastuneen valon havainnot. Tutkimusryhmä [2] käytti tätä laitetta havaitsemiseen yhdessä ESOn 3,6 m teleskooppia La Sillan (Chile) observatoriossa.

Huomautukset

[1] High Accuracy Radial velocity Planet Searcher 

http://www.eso.org/public/teles-instr/lasilla/36/harps/

[2] Tutkimusryhmän vetäjänä oli Jorge Martins (Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço (IA) ja  Universidade do Porto, Portugali). Tutkimusryhmään kuului muita tutkijoita samasta yliopistosta ja ranskalaisista ja sveitsiläisistä yliopistoista ja tutkimuslaitoksista. Tutkimus julkaistiin Astronomy & Astrophysics  -lehdessä huhtikuun 22. päivänä 2015.