Pressemeddelelse

Planet fundet i den beboelige zone om vores nærmeste nabostjerne

Omkring vores nærmeste nabostjerne Proxima Centauri kredser der en planet kun lidt tungere end Jorden. Fantastisk nyt resultat fra Pale Red Dot kampagnen

24. august 2016

Der er sikre tegn på, at en planet er i kredsløb om den nærmeste stjerne næst efter Solen - den lille røde dværgstjerne Proxima Centauri. De astronomer, som har opdaget den nye planet har brugt både nogle af ESOs teleskoper og andre. Planeten har fået betegnelsen Proxima b. Den kredser om sin kølige røde moderstjerne på godt 11 døgn, og temperaturen på planeten er tilpas til, at flydende vand kan eksistere. Det er en klippeplanet lidt tungere end Jorden, og det er den af de efterhånden mange opdagede exoplaneter, som er tættest på os - og det kan også være det nærmeste sted udenfor Solsystemet, hvor der er liv. Opdagelsen er beskrevet i en artikel i det nummer af tidsskriftet Nature, som udkommer den 25. august 2016

En smule over fire lysår fra Solsystemet er der en rød dværgstjerne, som har fået navnet

Proxima Centauri. Proxima kommer fra latin, 'den nærmere' og Centauri hedder den, fordi den befinder sig i stjernebilledet Kentauren, set her fra Jorden. Proxima er for svagtlysende til at kunne ses med det blotte øje, men den befinder sig tæt ved den meget klarere dobbeltstjerne, som hedder Alpha Centauri AB - himlens tredjeklareste stjerne[6].

I hele første halvdel af 2016 blev Proxima Centauri regelmæssigt observeret med HARPS spektrografen på ESO 3,6-meter teleskopet på La Silla-observatoriet i Chile, og samtidig med andre teleskoper rundt omkring i Verden[1]. De observationer udgør tilsammen kampagnen, som har fået navnet Pale Red Dot. Under ledelse af Guillem Anglada-Escudé fra Queen Mary University i London forsøgte et hold astronomer at detektere stjernens meget svage vrikken frem og tilbage - det, som er tegn på, at en planet i kredsløb trækker i stjernen med sin tyngdekraft [2].

Det, at finde en mulig planet omkring den nærmeste stjerne, har stor interesse i offentligheden, så derfor blev Pale Red Dot kampagnens forløb publiceret mens det hele foregik fra midt i januar til april 2016. Sammen med observationsrapporterne blev der skrevet ledsagende artikler af adskillige formidlingseksperter rundt omkring i Verden.

Guillem Anglada-Escudé forklarer noget om baggrunden for dette helt særlige stykke eftersøgningsarbejde: "De første antydninger af, at der måske var en planet, blev fundet i 2013, men måleresultaterne var ikke overbevisende. Siden har vi arbejdet hårdt for at få gang i flere observationer, med hjælp fra både ESO og andre institutioner. Vi har planlagt Pale Red Dot kampagnen igennem cirka to år."

Datamængden fra Pale Red Dot blev kombineret med de tidligere observationer fra ESOs og andre observatorier, og så havde astronomerne det meget spændende resultat i hus. Til tider nærmer Proxima Centauri sig Jorden med omkring 5 kilometer i timen - hvad der svarer til almindelige gå-hastighed - og til andre tider fjerner stjernen sig med samme hastighed. Dette regelmæssige mønster af radialhastigheden gentager sig med en periode på 11,2 døgn. En nøje analyse af stjernens meget lille Dopplerforskydning har vist, at den er forårsaget af en planet, som vejer mindst 1,3 gange mere end Jorden, og som kredser om stjernen i en afstand af cirka 7 millioner kilometer. Det er blot 5% af afstanden imellem Jorden og Solen [3].

Guillem Anglada-Escudé kommenterer de seneste måneders spænding: "Jeg kontrollerede gang på gang og hver eneste dag i de 60 dage, Pale Red Dot kampagnen løb, at resultaterne var konsistente. De første 10 observationsdøgn så lovende ud. De første 20 døgn underbyggede tilsammen forventningerne, og på dag 30 var resultaterne så overbevisende, at vi begyndte at skrive udkastet til artiklen!"

Proxima Centauri er, ligesom de andre røde dværge, en aktiv stjerne, og de røde dværge kan ændre sig på en måde, som godt kunne ligne det, som en planet ville forårsage. For at udelukke den mulighed, holdt forskerne øje med stjernens variationer i lysstyrke i hele kampagnens forløb. Til det brugte de ASH2 teleskopet på det chilenske San Pedro de Atacama Celestial Explorations Observatory og det teleskopnetværk, som styres fra Las Cumbres Observatory. I den endelige dataanalyse bortsorterede man radialhastighedsdata, som blev registreret i de perioder, hvor stjernen var i udbrud.

Proxima Centauri lyser svagere end Solen, men planeten Proxima b kredser om sin stjerne meget tættere end Merkur kredser om Solen. Det betyder, at Proxima b ligger pænt indenfor det, man kalder den beboelige zone omkring stjernen, og at den har en overfladetemperatur, som vil kunne tillade, at eventuelt vand er flydende. De umiddelbart lovende temperaturforhold modsvares dog af, at stjernen til tider blusser kraftigt op i ultraviolet lys og i röntgenstråler. Det giver stråling, som er langt kraftigere end den, som Jorden modtager fra Solen [4].

I to separate artikler drøfter forskerne mulighederne for liv på Proxima b, og de mulige klimaforhold på planeten. Formodningen er, at der kan eksistere vand på overfladen, men kun der, hvor der er mest lys fra stjernen. Det er enten i et område på den halvkugle, som konstant vender imod stjernen (bunden rotation), eller i et bælte svarende til troperne på Jorden (hvis der er en 3:2 resonnans imellem planetens 'døgn' og dens 'år'). Klimaet på Proxima b vil være ganske anderledes end det, vi kender på Jorden. Det skyldes dels planetens rotationsforhold, dels den kraftige stråling fra stjernen, og dels planetens dannelseshistorie. Det er for eksempel usandsynligt, at Proxima b har årstider.

Den nye opdagelse er starten på endnu mere grundige observationer, både med de instrumenter, som for tiden er til rådighed [5], og med den næste generation af kæmpeteleskoper, som for eksempel European Extremely Large Telescope (E-ELT). Proxima b vil være hovedmålet for fremtidens jagt på tegn på liv andre steder i Universet. Desuden er Alpha Centauri-systemet jo målet for menneskehedens første forsøg på at rejse til et andet stjernesystem; projektet, StarShot.

Guillem Anglada-Escudé slutter sin beretning: "Der er fundet mange exoplaneter, og der vil blive fundet mange flere endnu, men det, at lede efter den nærmest mulige jordlignende planet, og at finde den - det har været en oplevelse for livet for os alle. Det er et stort arbejde og mange formidlingsaktiviteter fra mange mennesker, som er kulmineret i denne store opdagelse. Resultatet er en hyldest til dem alle. Det næste bliver, at lede efter liv på Proxima b..."

Noter

[1] Den videnskabelige artikel indeholder bidrag fra den nylige Pale Red Dot kampagne og desuden bidrag fra forskere, som har observeret Proxima Centauri i mange år. Det drejer sig blandt andet om medarbejdere i det originale UVES/ESO M-dwarf program (Martin Kürster og Michael Endl) og pionerer i jagten på exoplaneter, heriblandt R. Paul Butler. Desuden er der indarbejdet offentliggjorte observationer som HARPS/Geneva forskerholdet har indhøstet over en årrække.

[2] Projektnavnet Pale Red Dot er inspireret af Carl Sagans berømte omtale af Jordkloden som en pale blue dot. Proxima Centauri er en rød dværgstjerne, og derfor vil planeten, som kredser om den være badet i et dæmpet rødligt lys.

[3] Den opdagelse, som vi offentliggør idag, har været teknisk mulig i de seneste 10 år. Faktisk er der tidligere målt signaler med endnu svagere udsving end de cirka 5 kilometer i timen. Men stjerner er ikke bare glatte gaskugler, og Proxima Centauri er en aktiv stjerne. At vi nu har klare beviser for eksistensen af Proxima b, følger af, at vi efterhånden har fået bedre og bedre forståelse af, hvordan stjernen forandrer sig i tidsskalaer fra minutter til årtier. Den forståelse er opnået ved hjælp af målinger af stjernens lysstyrke med fotometriske teleskoper.

[4] Om der så faktisk er mulighed for vand og jordlignende liv på denne type planeter, er grundlag for mange intense, men for det meste teoretiske diskussioner. Noget af det, som taler imod liv, er at planeten er så forholdsvis tæt på sin stjerne. For eksempel vil tidevandskræfterne sandsynligvis have låst planeten i en bunden rotation, hvor en side har konstant dagslys, og den anden side har konstant nat. Planetens atmosfære kan også langsomt være fordampet, eller atmosfæren kan have en helt anderledes kemi end Jordens på grund af den meget intense stråling i ultraviolet lys og i röntgenområdet. Det kan særligt have haft betydning i den første milliard år af stjernens levetid. Imidlertid er ingen af modargumenterne endnu blevet klart efterviste, og det er usandsynligt at vi når en afgørelse før vi bliver i stand til direkte at observere og beskrive planetens atmosfære. Det samme gør sig gældende for de planeter, som for nyligt er fundet omkring stjernen TRAPPIST-1.

[5] En af de metoder, som kan anvendes til at studere en planets atmosfære, afhænger af, om planeten passerer foran stjernen set her fra Jorden. I såfald vil stjernens lys blive påvirket af planetatmosfæren på lysets vej igennem den. Det ser ikke for tiden ud til, at Proxima b foretager sådanne transitter, og chancen for at det forekommer synes lille, men der er observationer igang for at afgøre sagen.

[6] Dobbeltstjernen Alpha Centauri kaldes også undertiden Rigil Centauri (fra "Kentaurens Fod" på arabisk), eller Toliman (samme ord som talisman)).

Mere information

Forskningsresultaterne offentliggøres i en artikel med titlen “A terrestrial planet candidate in a temperate orbit around Proxima Centauri”, af G. Anglada-Escudé et al. Artiklen offentliggøres i tidsskriftet Nature den 25. august 2016.

Forskerholdet består af Guillem Anglada-Escudé (Queen Mary University of London, London, UK), Pedro J. Amado (Instituto de Astrofísica de Andalucía - CSIC, Granada, Spanien), John Barnes (Open University, Milton Keynes, UK), Zaira M. Berdiñas (Instituto de Astrofísica de Andalucia - CSIC, Granada, Spanien), R. Paul Butler (Carnegie Institution of Washington, Department of Terrestrial Magnetism, Washington, USA), Gavin A. L. Coleman (Queen Mary University of London, London, UK), Ignacio de la Cueva (Astroimagen, Ibiza, Spanien), Stefan Dreizler (Institut für Astrophysik, Georg-August-Universität Göttingen, Göttingen, Tyskland), Michael Endl (The University of Texas at Austin and McDonald Observatory, Austin, Texas, USA), Benjamin Giesers (Institut für Astrophysik, Georg-August-Universität Göttingen, Göttingen, Tyskland), Sandra V. Jeffers (Institut für Astrophysik, Georg-August-Universität Göttingen, Göttingen, Tyskland), James S. Jenkins (Universidad de Chile, Santiago, Chile), Hugh R. A. Jones (University of Hertfordshire, Hatfield, UK), Marcin Kiraga (Warsaw University Observatory, Warsaw, Polen), Martin Kürster (Max-Planck-Institut für Astronomie, Heidelberg, Tyskland), María J. López-González (Instituto de Astrofísica de Andalucía - CSIC, Granada, Spanien), Christopher J. Marvin (Institut für Astrophysik, Georg-August-Universität Göttingen, Göttingen, Tyskland), Nicolás Morales (Instituto de Astrofísica de Andalucía - CSIC, Granada, Spanien), Julien Morin (Laboratoire Univers et Particules de Montpellier, Université de Montpellier & CNRS, Montpellier, Frankrig), Richard P. Nelson (Queen Mary University of London, London, UK), José L. Ortiz (Instituto de Astrofísica de Andalucía - CSIC, Granada, Spanien), Aviv Ofir (Weizmann Institute of Science, Rehovot, Israel), Sijme-Jan Paardekooper (Queen Mary University of London, London, UK), Ansgar Reiners (Institut für Astrophysik, Georg-August-Universität Göttingen, Göttingen, Tyskland), Eloy Rodriguez (Instituto de Astrofísica de Andalucía - CSIC, Granada, Spanien), Cristina Rodriguez-Lopez (Instituto de Astrofísica de Andalucía - CSIC, Granada, Spanien), Luis F. Sarmiento (Institut für Astrophysik, Georg-August-Universität Göttingen, Göttingen, Tyskland), John P. Strachan (Queen Mary University of London, London, UK), Yiannis Tsapras (Astronomisches Rechen-Institut, Heidelberg, Tyskland), Mikko Tuomi (University of Hertfordshire, Hatfield, UK) and Mathias Zechmeister (Institut für Astrophysik, Georg-August-Universität Göttingen, Göttingen, Tyskland).

ESO er den fremmeste fællesnationale astronomiorganisation i Europa, og verdens langt mest produktive jordbaserede astronomiske observatorium. 16 lande er med i ESO: Belgien, Brazilien, Danmark, Finland, Frankrig, Italien, Nederlandene, Polen, Portugal, Spanien, Sverige, Schweiz, Storbritannien, Tjekkiet, Tyskland og Østrig, og desuden værtsnationen Chile. ESO har et ambitiøst program, som gør det muligt for astronomer at gøre vigtige videnskabelige opdagelser. Programmet har focus på design, konstruktion og drift af stærke jordbaserede observatorier. Desuden har ESO en ledende rolle i formidling og organisering af samarbejde omkring astronomisk forskning. ESO driver tre enestående observatorier i verdensklasse i Chile: La Silla, Paranal og Chajnantor. På Paranal driver ESO VLT, Very Large Telescope, som er verdens mest avancerede observatorium for synligt lys, samt to oversigtsteleskoper. VISTA, som observerer i infrarødt, er verdens største oversigtsteleskop, og VLT Survey Teleskopet er det største teleskop bygget til at overvåge himlen i synligt lys. ESO er en af de største partnere i ALMA, som er det største eksisterende astronomiprojekt. For tiden bygges E-ELT, et 39 m optisk og nærinfrarødt teleskop på Cerro Armazones, tæt ved Paranal. Det bliver "verdens største himmeløje".

Links

• Forskningsartiklen i Nature
• To nye artikler om Muligheder for liv på Proxima b
• Pale Red Dot blog
• Fotos af VLT
• Fotos af HARPS og ESO 3,6-meter teleskopet
• Fotos af LCOGT teleskoperne
• Supplerende billeder og video fra PHL @ UPR Arecibo
• University of Texas/McDonald Observatory pressemeddelelse
• Proxima Centauri b: The Earth Next Door - Youtube cartoon

Kontakter

Guillem Anglada-Escudé (Lead Scientist)
Queen Mary University of London
London, United Kingdom
Tel: +44 (0)20 7882 3002
E-mail: g.anglada@qmul.ac.uk

Pedro J. Amado (Scientist)
Instituto de Astrofísica de Andalucía - Consejo Superior de Investigaciones Cientificas (IAA/CSIC)
Granada, Spain
Tel: +34 958 23 06 39
E-mail: pja@iaa.csic.es

Ansgar Reiners (Scientist)
Institut für Astrophysik, Universität Göttingen
Göttingen, Germany
Tel: +49 551 3913825
E-mail: ansgar.reiners@phys.uni-goettingen.de

James S. Jenkins (Scientist)
Departamento de Astronomia, Universidad de Chile
Santiago, Chile
Tel: +56 (2) 2 977 1125
E-mail: jjenkins@das.uchile.cl

Michael Endl (Scientist)
McDonald Observatory, The University of Texas at Austin
Austin, Texas, USA
Tel: +1 512 471 8312
E-mail: mike@astro.as.utexas.edu

Richard Hook (Coordinating Public Information Officer)
ESO Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Tel: +49 89 3200 6655
Mobil: +49 151 1537 3591
E-mail: proxima@eso.org

Martin Archer (Public Information Officer)
Queen Mary University of London
London, United Kingdom
Tel: +44 (0) 20 7882 6963
E-mail: m.archer@qmul.ac.uk

Silbia López de Lacalle (Public Information Officer)
Instituto de Astrofísica de Andalucía
Granada, Spain
Tel: +34 958 23 05 32
E-mail: silbialo@iaa.es

Romas Bielke (Public Information Officer)
Georg August Universität Göttingen
Göttingen, Germany
Tel: +49 551 39-12172
E-mail: Romas.Bielke@zvw.uni-goettingen.de

Natasha Metzler (Public Information Officer)
Carnegie Institution for Science
Washington DC, USA
Tel: +1 (202) 939 1142
E-mail: nmetzler@carnegiescience.edu

David Azocar (Public Information Officer)
Departamento de Astronomia, Universidad de Chile
Santiago, Chile
E-mail: dazocar@das.uchile.cl

Rebecca Johnson (Public Information Officer)
McDonald Observatory, The University of Texas at Austin
Austin, Texas, USA
Tel: +1 512 475 6763
E-mail: rjohnson@astro.as.utexas.edu

Hugh Jones (Scientist)
University of Hertfordshire
Hatfield, United Kingdom
Tel: +44 (0)1707 284426
E-mail: h.r.a.jones@herts.ac.uk

Jordan Kenny (Public Information Officer)
University of Hertfordshire
Hatfield, United Kingdom
Tel: +44 1707 286476
Mobil: +44 7730318371
E-mail: j.kenny@herts.ac.uk

Yiannis Tsapras (Scientist)
Astronomisches Rechen-Institut, Zentrum für Astronomie der Universität Heidelberg
Heidelberg, Germany
Tel: +49 6221 54-181
E-mail: ytsapras@ari.uni-heidelberg.de

Ole J. Knudsen (Pressekontakt Danmark)
ESOs formidlingsnetværk og Aarhus Space Centre, Aarhus Universitet
Aarhus, Danmark
Tel: +45 8715 5597
E-mail: eson-denmark@eso.org

Connect with ESO on social media

Dette er en oversættelse af ESO pressemeddelelse eso1629 lavet af ESON - et netværk af personer i ESOs medlemslande, der er kontaktpunkter for medierne i forbindelse med ESO nyheder, pressemeddelelser mm.