Voor het eerst een Tatooine-achtige planeet ontdekt via een wiebelende ster

Niet alle planetenstelsels zijn hetzelfde. Daar in het Grote, Uitgestrekte Melkwegstelsel zijn een aantal verschillende formaties waargenomen, waarvan sommige heel anders zijn dan ons thuissysteem. Deze omvatten extrasolaire planeten, of exoplaneten, die niet om één ster draaien, maar om twee sterren, zoals een fantasie star Wars De wereld van Tatooine.

Nu zijn astronomen voor het eerst in staat om de kleine zwaartekracht te detecteren die een exoplaneet uitoefent op een gastster, wat ons een nieuw hulpmiddel geeft om deze exotische werelden te verkennen en te verkennen.

De exoplaneet zelf is geen nieuwe ontdekking. Zijn naam is Kepler-16b, en hij bevindt zich op 245 lichtjaar afstand, en De ontdekking ervan werd in 2011 aangekondigd..

Het is geprezen als de eerste bevestigde en ondubbelzinnige ontdekking van een exoplaneet die rond twee sterren draait in wat we een cirkelvormige baan noemen. Als zodanig is er veel naar gekeken door astronomen, en we weten er veel over.

Dit maakt het ideaal om iets nieuws te proberen – in de astronomie is het gebruik van een goed gekarakteriseerd en goed doordacht doelwit een goede manier om te zien of de technieken werken.

In dit geval wilde een team onder leiding van astronoom Amaury Triaud van de Universiteit van Birmingham in het VK zien of ze het planetenstelsel konden detecteren door een van zijn sterren te wiebelen, een techniek die bekend staat als radiale snelheid.

“Kepler-16b werd 10 jaar geleden voor het eerst ontdekt door NASA’s Kepler-satelliet met behulp van de transitmethode,” Verklaring van de astronoom Alexandre Santern van de Universiteit van Marseille in Frankrijk.

“Dit systeem was de meest onverwachte ontdekking van Kepler. We kozen ervoor om onze telescoop te bedienen en Kepler-16 te herstellen om de radiale snelheidsmethoden te valideren.”

Wanneer we naar exoplaneten zoeken, zijn er een aantal verschillende methoden, maar de meest voorkomende zijn er twee. Veruit de meest productieve methode is wat we de transitmethode noemen. De ruimtetelescoop zal in een stukje lucht staren, op zoek naar vage, regelmatige dips in sterlicht die duiden op een exoplaneet die tussen een ster en ons passeert.

Zoals eerder vermeld, is de tweede vruchtbare methode de radiale snelheidsmethode, en deze hangt af van de zwaartekrachtcomplexiteit van een planetair systeem. Zoals je kunt zien, zijn sterren geen stationaire, stationaire lichamen waar exoplaneten omheen draaien. Elke planeet oefent zijn eigen zwaartekracht uit op de ster, waardoor de ster licht gaat trillen, als een schijfuitwerper. De zon doet dit ook, voornamelijk beïnvloed door Jupiter.

Deze beweging verandert het waargenomen licht van de ster. Naarmate de ster verder weg beweegt, strekken de golflengten zich uit en nemen ze iets toe naar het rode uiteinde van het spectrum; Naarmate het nadert, worden de golflengten gecomprimeerd en verschoven naar het blauwe uiteinde van het spectrum. Astronomen kunnen deze veranderingen gebruiken om de aanwezigheid van een exoplaneet in een baan om het zonnestelsel te ontdekken.

Voorheen gebeurde dit alleen op enkele sterren. Binaire sterren zijn een complexere mogelijkheid; Omdat ze om elkaar heen draaien, hebben ze veel grotere bewegingen door de ruimte, wat het detecteren van de veel kleinere zwaartekracht van exoplaneten die rond het zonnestelsel draaien moeilijker maakt.

Om de problemen te omzeilen die ontstonden bij het ontcijferen van de spectra van twee heldere sterren, richtte het team zich op een systeem met een helderdere en een zwakkere ster. Het werkte. De 1,93 meter lange telescoop van het Observatorium van de Haute-Provence in Frankrijk heeft een radiaal snelheidssignaal van de helderdere ster gedetecteerd.

Dit kan ons helpen veel te leren. Om te beginnen laten radiale snelheidsmetingen zien hoeveel de ster beweegt, wat astronomen nauwkeurige metingen kan geven van een van de belangrijkste eigenschappen van een exoplaneet: zijn massa.

De metingen van het team toonden aan dat Kepler-16b ongeveer een derde van de massa van Jupiter is, in overeenstemming met eerdere schattingen.

Op zijn beurt kan deze informatie ons helpen te leren hoe cirkelvormige werelden werden gevormd, wat moeilijk te verklaren is met behulp van de huidige planetaire vormingsmodellen. Rond een enkele ster wordt gedacht dat een schijf van stof en gas die een protoplanetaire schijf wordt genoemd – overblijfselen van de eigen formatie van de ster – samenklontert tot planeetvormende klonten.

“Met deze standaardinterpretatie is het moeilijk te begrijpen hoe cirkelvormige planeten bestaan. Dit komt omdat de aanwezigheid van twee sterren interfereert met de protoplanetaire schijf, en dit voorkomt dat stof in de planeten klontert, een proces dat accretie wordt genoemd.” Verduidelijk je wilt.

“Misschien is de planeet ver van de twee sterren gevormd, waar hun invloed zwakker is, en vervolgens landinwaarts bewogen in een proces dat schijfgestuurde migratie wordt genoemd – of, als alternatief, kunnen we ontdekken dat we ons begrip van het proces van planetaire aanwas moeten herzien .”

Meer gedetailleerde informatie over de soorten exoplaneten in cirkelvormige (of zelfs perifere) banen kan astronomen helpen dit probleem op te lossen. Het team hoopt dat hun werk de weg vrijmaakt voor toekomstige ontdekkingen, en zelfs ontdekkingen, van circulaire werelden.

De zoekopdracht is gepubliceerd in Maandelijkse mededelingen van de Royal Astronomical Society.