Astronomer har lige afbildet en massiv exoplanet direkte. Her er hvorfor der snart kan komme flere billeder

At finde liv på andre planeter kan godt være astronomiens hellige gral, men jagten på egnede værtsplaneter, der kan opretholde liv, er en ressourcekrævende opgave.

Søgningen efter exoplaneter (planeter uden for vores solsystem) involverer at konkurrere om tiden på Jordens største teleskoper - alligevel kan hitraten for denne søgning være skuffende lav.

I en ny undersøgelse for nylig udgivet i Videnskab, kombinerede mine kolleger og jeg forskellige søgeteknikker for at opdage en ny kæmpe planet. Det kan ændre den måde, vi forsøger at forestille os planeter på i fremtiden.

Billeddannelse af planeter er ingen lille præstation

For at tilfredsstille vores nysgerrighed om vores plads i universet har astronomer udviklet mange teknikker til at søge efter planeter, der kredser om andre stjerner. Den måske enkleste af disse kaldes direkte billeddannelse. Men det er ikke nemt.

Direkte billeddannelse involverer at fastgøre et kraftigt kamera til et stort teleskop og forsøge at detektere lys, der udsendes eller reflekteres fra en planet. Stjerner er lyse, og planeter er svage, så det svarer til at søge efter ildfluer, der danser rundt om et spotlys.

Det er ingen overraskelse, at kun omkring 20 planeter er blevet fundet med denne teknik til dato.

Alligevel er direkte billeddannelse af stor værdi. Det hjælper med at kaste lys over en planets atmosfæriske egenskaber, såsom dens temperatur og sammensætning, på en måde, som andre detektionsteknikker ikke kan.

HIP99770b: En ny gasgigant

Vores direkte billeddannelse af en ny planet, ved navn HIP99770b, afslører en varm, gigantisk og moderat overskyet planet. Den kredser om sin stjerne i en afstand, der falder et sted mellem Saturns og Uranus' kredsløbsafstande omkring vores sol.

Med omkring 15 gange Jupiters masse er HIP99770b en rigtig kæmpe. Det er dog også mere end 1,000 ℃, så det er ikke en god udsigt til en beboelig verden.

Hvad HIP99770-systemet tilbyder, er en analogi til vores eget solsystem. Den har en kold "affaldsskive" af is og sten langt ude fra stjernen, beslægtet med en opskaleret version af Kuiperbæltet i vores solsystem.

Den største forskel er, at HIP99770-systemet er domineret af én højmasseplanet i stedet for flere mindre.

Søger med lyset tændt

Vi nåede vores resultater ved først at opdage antydninger af en planet via indirekte detektionsmetoder. Vi bemærkede, at stjernen slingrede i rummet, hvilket antydede tilstedeværelsen af ​​en planet i nærheden med et stort tyngdekraftstræk.

Dette motiverede vores direkte billeddannelsesindsats; vi søgte ikke længere i mørket.

De ekstra data kom fra European Space Agency's Gaia rumfartøj, som har målt positionerne for næsten en milliard stjerner siden 2014. Gaia er følsom nok til at opdage bittesmå variationer af en stjernes bevægelse gennem rummet, såsom dem, der er forårsaget af planeter.

Vi supplerede også disse data med målinger fra Gaias forgænger, Hipparcos. I alt havde vi 25 års "astrometriske" (positionelle) data at arbejde med.

Tidligere forskere har brugt indirekte metoder at guide billeddannelse, der har opdaget ledsagende stjerner, men ikke planeter.

Det er ikke deres skyld: massive stjerner som HIP99770 - som er næsten dobbelt så stor som vores sol - er tilbageholdende med at opgive deres hemmeligheder. Ellers kan vellykkede søgeteknikker sjældent nå det præcisionsniveau, der kræves for at opdage planeter omkring så massive stjerner.

Vores detektion, som brugte både direkte billeddannelse og astrometri, demonstrerer en mere effektiv måde at søge efter planeter på. Det er første gang, den direkte detektion af en exoplanet er blevet guidet gennem indledende indirekte detektionsmetoder.

Gaia forventes at fortsætte med at observere indtil mindst 2025, og dets arkiv vil forblive nyttigt i årtier fremover.

Mysterier er tilbage

Astrometri af HIP99770 antyder, at den tilhører Argus-sammenslutningen af ​​stjerner - en gruppe stjerner, der bevæger sig sammen gennem rummet. Dette tyder på, at systemet er ret ungt, omkring 40 millioner år gammelt. Det ville gøre det til omkring en hundrededel af vores solsystems alder.

Vores analyse af stjernens pulseringer samt modeller af planetens lysstyrke tyder dog på en ældre alder på mellem 120 millioner og 200 millioner år. Hvis dette er tilfældet, er HIP99770 måske bare en indgriber i Argus-gruppen.

Nu hvor det er kendt at være vært for en planet, vil astronomer sigte mod yderligere at opklare mysterierne omkring HIP99770 og dets umiddelbare omgivelser.

Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons-licens. Læs oprindelige artikel.

Billedkredit: Subaru Telescope-billede af HIP99770. T. Currie/Subaru Telescope, UTSA

• SEO Powered Content & PR Distribution. Bliv forstærket i dag.
• Platoblokkæde. Web3 Metaverse Intelligence. Viden forstærket. Adgang her.
• Udmøntning af fremtiden med Adryenn Ashley. Adgang her.
• Kilde: https://singularityhub.com/2023/04/17/astronomers-just-directly-imaged-a-massive-exoplanet-heres-why-more-images-could-be-coming-soon/