32 nových exoplanet

ESO 039/09 tisková zpráva

Na mezinárodní konferenci ESO/CAUP v portugalském Portu, věnované výzkumu exoplanet, představil tým vědců pracujících s přístrojem HARPS (High Accuracy Radial Velocity Planet Searcher, spektrograf na dalekohledu o průměru 3,6 m) celkem 32 nově nalezených objektů. Potvrdil tak pozici HARPS jako světově nejúspěšnějšího lovce exoplanet. Započtením nových těles se zvýšil počet známých exoplanet s nízkou hmotností o plných 30 %. Za posledních 5 let objevil spektrograf HARPS 75 z dosud známých 400 exoplanet.   

„HARPS je unikátní přístroj pracující s extrémně vysokou přesností, který je ideální pro objevování vzdálených cizích světů,“ říká Stéphane Udry, který za celý tým objevy oznámil. „V současnosti jsme dokončili náš pětiletý počáteční program, který byl nakonec mnohem úspěšnější, než jsme sami očekávali.“

Poslední skupina nových exoplanet, jejichž objev byl oznámen na konferenci, obsahuje přes třicet nových objektů. Včetně nich objevil HARPS dosud více jak 75 exoplanet ve 30 různých planetárních systémech. Značný rozvoj zaznamenalo díky vysoké přesnosti především hledání malých exoplanet s hmotností jen několikrát převyšující hmotnost Země, pro které se vžilo označení super-Earth nebo Neptune-like (super-Země nebo podobné Neptunu). HARPS se podílel na objevu 24 z celkového počtu 28 známých exoplanet s hmotností méně než 20krát převyšující hmotnost Země. Stejně jako v předcházejících případech objevů super-Zemí, i u nových kandidátů obíhají planety v systémech s několika planetami. Nejpočetnější dosud známý systém obsahuje 5 planet různé hmotnosti. 

V roce 1999 vyhlásila ESO výběrové řízení na stavbu extrémně přesného spektrografu s vysokým rozlišením pro 3,6 m dalekohled na observatoři La Silla. Konsorcium, které se do řízení přihlásilo s přístrojem HARPS, vedl Michel Mayor z ženevské observatoře (Geneva Observatory). Zařízení bylo nainstalováno v roce 2003 a velmi brzy bylo schopné detekovat 'houpavé pohyby' hvězd (vyvolané přítomností dalších neviditelných objektů) a měřit velmi malé změny radiální rychlosti jejich pohybu až do 3,5 km za hodinu. To zhruba odpovídá klidné chůzi! Taková přesnost je nezbytná pro objevování exoplanet metodou měření radiálních rychlostí. 

Na oplátku za stavbu zařízení získalo konsorcium HARPS grant na 100 pozorovacích nocí ročně v období 5 let, aby provedlo jednu z dosud nejambicióznějších kampaní vyhledávání exoplanet pomocí měření radiálních rychlostí stovek hvězd, které by kolem sebe mohly mít planetární systém.

Program se brzy ukázal být velmi úspěšný. S použitím spektrografu HARPS objevili Mayor a jeho tým mimo jiné například: první super-Zemi u hvězdy µ Ara (2004, ESO 22/04); trojici planet typu „Neptun“ kolem hvězdy HD 69830 (2006, ESO 18/06); první planetu v „zóně života“ kolem malé hvězdy Gliese 581 (2007, ESO 22/07) a dosud nejméně hmotnou exoplanetu u hvězdy hlavní posloupnosti Gliese 581 (2009, ESO 15/09). Zatím poslední zajímavý objev představuje planeta se střední hustotou velmi podobnou Zemi a potenciálně pokrytá lávou (2009, ESO 33/09).

„Tato pozorování poskytla první důležitý pohled na různorodost planetárních systémů a pomohou vědcům pochopit procesy jejich vzniku,“ říká člen týmu Nuno Santos.

Tým HARPS byl velmi pečlivý při výběru potenciálních cílů. Výzkum byl složen z řady  podprogramů s rozdílnými cíli: hledání planet kolem hvězd slunečního typu, kolem malých trpasličích hvězd s nízkou hmotností nebo u hvězd s nízkou metalicitou. Výrazně se zvýšil počet známých planet kolem málo hmotných hvězd spektrální třídy M (M-trpaslíci), včetně objevu několika super-Zemí i nových obřích planet, které společně představují výzvu pro současné teorie formování planet. 
 
„Jedině výběrem M-trpaslíků a využitím extrémní přesnosti přístroje HARPS jsme byli schopni hledat a najít exoplanety s hmotnostmi (a teplotními podmínkami) super-Země, nacházející se v oblasti blízko nebo přímo v zóně života dané hvězdy,“ říká spoluautor Xavier Bonfils.

Týmu se také podařilo nalézt trojici kandidátů na exoplanety u hvězd s nízkým obsahem těžších prvků (nízkou metalicitou), které jsou pokládány za méně vhodné pro formování planet. Planety se totiž formují v disku materiálu kolem mladé hvězdy, který je na těžší prvky bohatý. Objev exoplanet s hmotností až několika Jupiterů u hvězd s nízkou metalicitou vnáší do těchto modelů formování planet rozpaky.  

Ačkoliv první fáze programu byla oficiálně ukončena, tým bude ve svém úsilí pokračovat v rámci dvojice velkých programů ESO, které se zabývají hledáním super-Zemí u hvězd slunečního typu a M-trpaslíků. Oznámení nových objevů ještě na základě měření provedených v uplynulých pěti letech je očekáváno v následujících měsících. Není ale pochyb o tom, že přístroj HARPS bude v příštích letech pokračovat jako lídr na poli objevování exoplanet s cílem nalézt první exoplanetu podobnou Zemi.  
 

Zdroj

Více informací

Objev byl oznámen 19. října na konferenci ESO/CAUP s podtitulem „Ke vzdáleným Zemím – perspektivy a omezení v éře ELT“, která se konala v Portu (Portugalsko) ve dnech 19.-23. října 2009. Konference byla zaměřena na novou generaci přístrojů a teleskopů (speciálně E-ELT), které jsou v současnosti vyvíjeny či stavěny řadou týmů po celém světě, aby pomohly objevit planety o velikosti Země. Nové exoplanety byly současně prezentovány Michelem Mayorem na mezinárodním symposiu „Dědictví Galilea: Hranice astronomie“ (Heirs of Galileo: Frontiers of Astronomy) v Madridu (Španělsko).

Výzkum je prezentován v sérii článků zaslaných do časopisu Astronomy and Astrophysics.

Odkazy

Webová stránka konference: http://www.astro.up.pt/investigacao/conferencias/toe2009/

Složení týmu

• Geneva Observatory: M. Mayor, S. Udry, D. Queloz, F. Pepe, C. Lovis, D. Ségransan, X. Bonfils
• LAOG Grenoble: X. Delfosse, T. Forveille, X. Bonfils, C. Perrier
• CAUP Porto: N.C. Santos
• ESO: G. Lo Curto, D. Naef
• University of Bern: W. Benz, C. Mordasini
• IAP Paris: F. Bouchy, G. Hébrard
• LAM Marseille: C. Moutou
• Service d’aéronomie, Paris: J.-L. Bertaux

ESO (Evropská jižní observatoř) je mezinárodní evropskou organizací pro astronomii. Jejími členy (14) jsou: Belgie, Česká republika, Dánsko, Finsko, Francie, Itálie, Německo, Nizozemí, Portugalsko, Rakousko, Španělsko, Švédsko, Švýcarsko a Velká Británie. ESO má za cíl vývoj, konstrukci a provoz výkonných pozemních dalekohledů, jenž zpřístupní astronomům významné vědecké objevy. ESO také hraje přední roli v astronomickém výzkumu a mezinárodní spolupráci. V současnosti provozuje světově jedinečné observatoře, jež se nacházejí na poušti Atacama Chile: La Silla, Paranal a Chajnantor. Na Paranalu ESO provozuje nejvyspělejší pozemní dalekohled pracující ve viditelném světle – Velmi velký dalekohled (VLT). Zároveň je ESO evropským zástupcem  největšího astronomického projektu všech dob – teleskopu ALMA. V současnosti ESO plánuje výstavbu Evropského extrémně velkého dalekohledu (E-ELT), který bude mít průměr primárního zrcadla 42 metrů. Bude pracovat ve viditelném a infračerveném oboru a stane se největším dalekohledem světa.

Kontakty

Stéphane Udry; Geneva University, Switzerland; Phone: +41 22 379 2467; E-mail: stephane.udry (at) unige.ch
Xavier Bonfils; Université Joseph Fourier - Grenoble 1 / CNRS, Laboratoire d'Astrophysique de Grenoble (LAOG), France; Phone : +33 47 65 14 215; E-mail: xavier.bonfils (at) obs.ujf-grenoble.fr
Nuno Santos; Centro de Astrofisica da Universidade do Porto, Portugal; Phone: +351 226 089 893; E-mail: Nuno.Santos (at) astro.up.pt

Henri Boffin; ESO La Silla - Paranal - ELT Press Officer; Phone: +49 89 3200 6222; E-mail: hboffin (at) eso.org

ESO Press Officer in Chile: Valeria Foncea - +56 2 463 3123 - vfoncea@eso.org

Překlad: Jiří Srba, Hvězdárna Valašské Meziříčí
Národní kontakt: Pavel Suchan +420 267 103 040; suchan@astro.cz