Tranzitní metoda zobrazuje planety

Pin
Send
Share
Send

Možná 1 ze 4 hvězd má planety. Obrazový kredit: Hubble. Klikni pro zvětšení.
V posledním desetiletí bylo dosud objeveno více než 130 extrasolárních planet. Většina z nich byla nalezena pomocí techniky, která měří drobné změny radiální rychlosti hvězdy, rychlosti jejího pohybu vzhledem k Zemi. Astronom Alan Boss z Carnegie Institution of Washington ve svém projevu na nedávném sympoziu o extrasolárních planetách představil tento přehled obtížných měření - a hlubokých objevů - provedených lovci planet pomocí techniky radiální rychlosti.

V roce 1991 publikovali Michel Mayor a Antoine Duquennoy klasický přehled binárních hvězd v naší sluneční čtvrti. Našli všechny binární společníky, které mohli, ale existovalo dalších asi 200 hvězd typu G, které podle všeho neobsahovaly žádné binární společníky. Následně se Michel Mayor spolu s Didierem Quelozem rozhodli podívat se na těchto 200 lichých hvězd, potenciálních solárních analogů, aby zjistili, zda mají planetární systémy. Technika, kterou použili, zahrnovala hledání hvězdných kolísání, cyklické změny radiální rychlosti hvězd, vyvolané gravitačním tahem obíhajících planet.

Na jaře 1994 nainstalovali na dalekohled na Haute Provence Observatory, ELODIE, nový spektrometr, který měl rozlišení asi 13 metrů za sekundu. Tohle byla asi správná úroveň, aby bylo možné vidět vlnobití, dopplerovské vlnění, vyvolané na Slunci planetou podobnou Jupiteru. Do konce roku 1994 si všimli velmi zajímavého kolísání ve hvězdě zvané 51 Peg.

Bohužel, 51 Peg se v tu chvíli přibližovalo a přibližovalo Slunci a nemohlo být pozorováno, takže museli vzít šestiměsíční volno a vrátit se v létě roku 1995 a začít znovu prohlížet 51 Peg. Měli osmidenní pozorovací běh na observatoři v Haute Provence a na konci tohoto pozorovacího běhu byli připraveni jít do přírody a publikovat.

Křivka, kterou vytvořili, zapadá do modelu 51 Peg, hvězdy slunečního typu, obíhající kolem planety se zhruba polovinou hmotnosti Jupiteru na pěkné kruhové oběžné dráze. Jediným problémem bylo, že objekt měl orbitální období 4,23 dní. Obíhali kolem 0,05 AU, nikde poblíž místa, kde lidé očekávali, že najdou planety hmoty Jupiter. Takže to byla hádanka. Brzy však bylo jasné, že to musí být planeta, která se možná zformovala dále a migrovala. To byl jediný způsob, jak vysvětlit, jak by mohla v tom místě existovat.

Dalším krokem bylo zjistit, zda by výsledek mohl reprodukovat kdokoli jiný. Protože samozřejmě kritickým problémem planety kolem Barnardovy hvězdy bylo to, že to nikdo nemohl potvrdit. V roce 1995 probíhalo několik dalších snah o lov na planetě, ale lidé, kteří se k dalekohledu dostali poprvé, byli Paul Butler a Geoff Marcy. Dokázali potvrdit 51 Pegovy planety s ještě menším rozptylem než původní měření objevu.

V tomto okamžiku jsme si uvědomili, že pole extrasolárních planet se skutečně narodilo. V říjnu 1995 vstoupila nová éra, ve které jsme měli přesvědčivý, solidní důkaz existence extrasolárních planet kolem normálních hvězd.

Nyní v této oblasti Geoff a Paul pracovali mnoho let. Vlastně začali vážně kolem roku 1987, a tak měli spoustu dat připravených k analýze. Okamžitě začali redukovat všechna svá data, hledali krátkodobé oběžné dráhy, provedli další měření a do ledna 1996 byli schopni oznámit několik dalších planet. Jeden z nich, 47 UMa b, značně uklidňoval planetu, než ta objevená na oběžné dráze 51 Peg. Byl to zhruba 2 nebo 3 objekt Jupiterovy hmoty obíhající ve vzdálenosti asi 2 AU, spíše jako to, co jsme očekávali, že najdeme na základě planet v naší vlastní sluneční soustavě. Nyní víme, že se jedná o systém s více planetami, ale v té době jej vybavili jedinou keplerovskou orbitou.

Téměř všechny známé extrasolární planety byly nalezeny pomocí této techniky radiální rychlosti; takto bylo objeveno zhruba 117 planet. Ale existuje další způsob, jak najít planety, detekci tranzitu. První detekci tranzitu dosáhl David Charboneau a jeho kolegové a samostatně Greg Henry a jeho kolegové v roce 2000. Byla to planeta, která byla původně nalezena radiální rychlostí, ale pak tito další vědci pokračovali a dělali pozemní i později Hubbleův fotometrie hostitelské hvězdy a našla opravdu úžasnou křivku světla, která svědčí o tom, že planeta prochází před hvězdou a mírně tlumí její světlo. Počáteční zjištění týmu Charbonneau bylo provedeno, věřte nebo ne, pomocí 4palcového dalekohledu na parkovišti v Boulderu v Coloradu.

Útlum v amplitudě světla hvězdy je asi 1,5 procenta, takže je skutečně úžasné, že tuto první detekci tranzitu mohla provést dobrý amatérský dalekohled. Když se HST vrátil a fotometrii provedl s mnohem vyšší přesností, vytvořil neuvěřitelně krásnou světelnou křivku, která je tak přesná, že byste ji mohli použít k pokusu o hledání měsíců kolem planety a omezení mezí toho, jak by mohli být.

Transity se tak nyní dostávají do svých vlastních. Myslím, že jsou druhým vedoucím způsobem, jak najít planety. Transity nyní objevily šest planet.

Původní zdroj: NASA Astrobiology

Pin
Send
Share
Send