Astronomer avbildet nettopp en massiv eksoplanet. Her er hvorfor flere bilder kan komme snart

Å finne liv på andre planeter kan godt være astronomiens hellige gral, men jakten på passende vertsplaneter som kan opprettholde liv er en ressurskrevende oppgave.

Søket etter eksoplaneter (planeter utenfor solsystemet vårt) innebærer å konkurrere om tid på jordens største teleskoper – men treffraten for dette søket kan være skuffende lav.

I en ny studie nylig publisert i Vitenskap, kombinerte kollegene mine og jeg forskjellige søketeknikker for å oppdage en ny gigantisk planet. Det kan endre måten vi prøver å avbilde planeter på i fremtiden.

Imaging Planets er ingen liten prestasjon

For å tilfredsstille vår nysgjerrighet om vår plass i universet, har astronomer utviklet mange teknikker for å søke etter planeter i bane rundt andre stjerner. Den kanskje enkleste av disse kalles direkte avbildning. Men det er ikke lett.

Direkte bildebehandling innebærer å feste et kraftig kamera til et stort teleskop og prøve å oppdage lys som sendes ut eller reflekteres fra en planet. Stjerner er lyse, og planeter er svake, så det er som å lete etter ildfluer som danser rundt et søkelys.

Det er ingen overraskelse at bare rundt 20 planeter har blitt funnet med denne teknikken til dags dato.

Likevel er direkte bildebehandling av stor verdi. Det bidrar til å kaste lys over en planets atmosfæriske egenskaper, som dens temperatur og sammensetning, på en måte som andre deteksjonsteknikker ikke kan.

HIP99770b: En ny gassgigant

Vår direkte avbildning av en ny planet, kalt HIP99770b, avslører en varm, gigantisk og moderat overskyet planet. Den går i bane rundt stjernen sin i en avstand som faller et sted mellom baneavstandene til Saturn og Uranus rundt solen vår.

Med omtrent 15 ganger massen til Jupiter, er HIP99770b en ekte gigant. Imidlertid er det også mer enn 1,000 ℃, så det er ikke et godt perspektiv for en beboelig verden.

Hva HIP99770-systemet tilbyr er en analogi til vårt eget solsystem. Den har en kald "avfallsskive" av is og stein langt ut fra stjernen, i likhet med en oppskalert versjon av Kuiperbeltet i vårt solsystem.

Hovedforskjellen er at HIP99770-systemet er dominert av én høymasseplanet, i stedet for flere mindre.

Søker med lyset på

Vi nådde funnene våre ved først å oppdage hint om en planet via indirekte deteksjonsmetoder. Vi la merke til at stjernen vaklet i verdensrommet, noe som antydet tilstedeværelsen av en planet i nærheten med et stort gravitasjonstrekk.

Dette motiverte vår direkte avbildningsinnsats; vi lette ikke lenger i mørket.

De ekstra dataene kom fra European Space Agency Gaia romfartøy, som har målt posisjonene til nesten én milliard stjerner siden 2014. Gaia er følsom nok til å oppdage ørsmå variasjoner av en stjernes bevegelse gjennom verdensrommet, slik som de forårsaket av planeter.

Vi har også supplert disse dataene med målinger fra Gaias forgjenger, Hipparcos. Totalt hadde vi 25 års «astrometriske» (posisjonelle) data å jobbe med.

Tidligere forskere har brukt indirekte metoder å veilede bildebehandling som har oppdaget følgestjerner, men ikke planeter.

Det er ikke deres feil: massive stjerner som HIP99770 – som er nesten dobbelt så mye som solen vår – er motvillige til å gi opp hemmelighetene sine. Ellers vellykkede søketeknikker kan sjelden nå nivåene av presisjon som kreves for å oppdage planeter rundt slike massive stjerner.

Vår deteksjon, som brukte både direkte avbildning og astrometri, demonstrerer en mer effektiv måte å søke etter planeter på. Det er første gang direkte deteksjon av en eksoplanet har blitt guidet gjennom innledende indirekte deteksjonsmetoder.

Gaia forventes å fortsette å observere til minst 2025, og arkivet vil forbli nyttig i flere tiår fremover.

Mysterier gjenstår

Astrometri av HIP99770 antyder at den tilhører Argus-sammenslutningen av stjerner - en gruppe stjerner som beveger seg sammen gjennom verdensrommet. Dette antyder at systemet er ganske ungt, omtrent 40 millioner år gammelt. Det ville gjøre det omtrent en hundredel av alderen til vårt solsystem.

Vår analyse av stjernens pulseringer, samt modeller av planetens lysstyrke, antyder imidlertid en eldre alder på mellom 120 millioner og 200 millioner år. Hvis dette er tilfelle, kan HIP99770 bare være en inngriper i Argus-gruppen.

Nå som det er kjent at det er vert for en planet, vil astronomer ta sikte på å avsløre mysteriene til HIP99770 og dets umiddelbare miljø ytterligere.

Denne artikkelen er publisert fra Den Conversation under en Creative Commons-lisens. Les opprinnelige artikkelen.

Bildekreditt: Subaru Telescope-bilde av HIP99770. T. Currie/Subaru Telescope, UTSA

• SEO-drevet innhold og PR-distribusjon. Bli forsterket i dag.
• Platoblokkkjede. Web3 Metaverse Intelligence. Kunnskap forsterket. Tilgang her.
• Minting the Future med Adryenn Ashley. Tilgang her.
• kilde: https://singularityhub.com/2023/04/17/astronomers-just-directly-imaged-a-massive-exoplanet-heres-why-more-images-could-be-coming-soon/