Lehdistötiedote

Maata lähimmästä tähtijärjestelmästä on löytynyt planeetta

ESO:n HARPS-havaintolaite löysi Alpha Centauri B -tähteä kiertävän maanmassaisen eksoplaneetan

16. lokakuuta 2012

Eurooppalaiset tähtitieteilijät ovat löytäneet suunnilleen Maan massaisen planeetan, joka kiertää Maata lähintä tähtijärjestelmää, Alfa Centauria. Kyseessä on myös kevein koskaan havaittu Auringon kaltaista tähteä kiertävä eksoplaneetta. Planeetta havaittiin ESO:n Chilessä sijaitsevan La Sillan observatorion 3.6-metrin teleskoopin HARPS-havaintolaitteella. Tulokset julkaistaan tiedejulkaisu Naturessa 17. lokakuuta 2012.

Alfa Centauri on yksi eteläisen taivaan kirkkaimpia tähtiä ja aurinkokuntaamme lähin tähtijärjestelmä, vain 4.3 valovuoden etäisyydellä. Kyseessä on itse asiassa kolmoistähti — järjestelmä, jossa on kaksi toisiaan lähietäisyydellä kiertävää auringonkaltaista tähteä (joiden nimet ovat Alfa Centauri A ja B) sekä etäisempi ja himmeämpi punainen komponentti, joka tunnetaan Proxima Centaurina [1]. Tähtitieteilijät ovat spekuloineet näitä kappaleita kiertävistä planeetoista 1800-luvulta lähtien. Kyseessähän ovat aurinkokuntaa lähimmät mahdolliset elämän tyyssijat. Yhä tarkemmiksi käyneet tutkimukset eivät ole löytäneet yhtään mitään — ennen kuin nyt.

"HARPS-havaintolaitetta käyttäen havaintomme ovat jatkuneet yli neljän vuoden ajan ja ne ovat paljastaneet pienen, mutta todellisen signaalin 3.2 päivän välein Alfa Centauri B -tähteä kiertävästä planeetasta," sanoo Xavier Dumusque (Geneven observatorio, Sveitsi ja Centro de Astrofisica da Universidade do Porto, Portugali), julkaisun pääkirjoittaja. "Tämä hämmästyttävä löytö on tehty viemällä menetelmämme äärirajoilleen!"

Eurooppalainen ryhmä havaitsi planeetan taltioimalla Alfa Centauri B -tähden liikkeen pikkuruisia huojahteluja, jotka sitä kiertävän planeetan vetovoima aiheuttaa [2]. Vaikutus on häviävän pieni. Se saa tähden liikkumaan edestakaisin alle 51 senttimetriä sekunnissa (1.8 km/h), mikä on jokseenkin vauvan ryömimisvauhti. Tämä on suurin tällä menetelmällä milloinkaan saavutettu tarkkuus.

Alfa Centauri B on hyvin samanlainen kuin Aurinko, mutta hieman pienempi ja himmeämpi. Vast'ikään havaittu planeetta, jonka massa on hieman suurempi kuin Maan [3], kiertää noin kuuden miljoonan kilometrin etäisyydellä tähdestä, mikä on paljon lähempänä kuin Merkurius on Aurinkoa aurinkokunnassamme. Kaksoistähden toisen komponentin, Alfa Centauri A:n kiertorata pitää sen satoja kertoja kauempana, mutta se on silti hyvin kirkas kohde planeetan taivaalla.

Ensimmäisen auringonkaltaista tähteä kiertävän eksoplaneetan havaitsi sama tutkimusryhmä vuonna 1995. Siitä lähtien on tehty yli 800 varmistettua havaintoa uusista eksoplaneetoista, mutta useimmat ovat paljon Maata suurempia ja monet ovat yhtä suuria kuin Jupiter [4]. Tähtitieteilijöiden haasteena on nyt havaita ja tunnistaa toista tähteä kiertävä maanmassainen planeetta tähden asuttavalla vyöhykkeellä [5]. Ensimmäinen askel on nyt otettu [6].

"Tämä on ensimmäinen maanmassainen planeetta, joka on milloinkaan löydetty auringonkaltaisen tähden ympäriltä. Sen kiertorata on hyvin lähellä tähteään ja sen täytyy olla aivan liian kuuma tuntemallemme elämälle," lisää Stéphane Udry (Geneven observatorio), julkaisun kanssakirjoittaja ja tutkimusryhmän jäsen, "mutta se saattaa hyvin olla vain yksi planeetta useiden tähteä kiertävien joukossa. Muut HARPS-tuloksemme, ja Keplerin uudet löydöt, osoittavat selvästi, että suurin osa pienimassaisista planeetoista löytyy tällaisista tähtijärjestelmistä."

"Tämä tulos edustaa merkittävää askelta Maan kaksoisolennon löytämisessä Auringon välittömästä läheisyydestä. Elämme jännittäviä aikoja!" päättää Xavier Dumusque.

ESO järjestää verkossa lehdistötiedotteen ja tarjoaa toimittajille mahdollisuuden keskustella tuloksesta ja sen vaikutuksesta tiedemiesten kanssa. Osallistuaksesi luethan ohjeemme median edustajille.

Lisähuomiot

[1] Usean tähden järjestelmän komponentit nimetään lisäämällä suuraakkonen tähden nimeen. Alfa Centauri A on kirkkain komponentti, Alfa Centauri B on hieman himmeämpi toinen tähti ja Alfa Centauri C paljon himmeämpi Proxima Centauri. Proxima Centauri on hieman lähempänä Maata kuin A tai B ja siten virallisesti lähin tähti.

[2] HARPS mittaa tähden radiaalinopeutta — sen nopeutta kohti Maata tai siitä poispäin — poikkeuksellisella tarkkuudella. Tähteä kiertävä planeetta aiheuttaa tähdelle säännöllisen liikkeen kohti ja poispäin etäisestä havaitsijasta Maapallolla. Dopplerin ilmiön johdosta tämä radiaalinopeuden muutos aiheuttaa tähden spektrin siirtymisen kohti pitempiä aallonpituuksia sen liikkuessa poispäin (tätä kutsutaan punasiirtymäksi) ja sinisiirtymän (kohti lyhyempiä aallonpituuksia), kun se lähestyy. Tämä mitättömän pieni siirtymä tähden spektrissä voidaan mitata suuren tarkkuuden spektrografilla, kuten HARPS:illa, ja siitä voidaan päätellä planeetan olemassaolo.

[3] Käyttämällä radiaalinopeusmenetelmää tähtitieteilijät voivat vain arvioida planeetan minimimassan, koska massa-arvio riippuu myös kiertoratatason kulmasta näkösäteeseen nähden, mitä ei tiedetä. Tilastollisesti tämä minimimassa on kuitenkin usein lähellä planeetan todellista massaa.

[4] NASA:n Kepler-ohjelma on löytänyt 2300 planeettaehdokasta käyttäen vaihtoehtoista menetelmää. Se etsii tähden kirkkauden vähäistä vähenemistä planeetan kulkiessa sen editse ja peittäessä osan valosta. Suurin osa tällä menetelmällä löydetyistä planeettakandidaateista on hyvin kaukana meistä. Toisaalta HARPS:in löytämät planeetat kiertävät Aurinkoa lähellä olevia tähtiä ja uusi löytö on kaikkein läheisin tähän mennessä. Se tekee niistä parempia kohteita monille uusille tutkimusohjelmille, joilla selvitetään esimerkiksi planeetan kaasukehän olemus.

[5] Asuttava vyöhyke on tähden ympärillä sijaitseva kapea ympyränmuotoinen vyöhyke, jolla vesi esiintyy nestemäisenä, mikäli olosuhteet ovat oikeat.

[6] ESPRESSO (Echelle SPectrograph for Rocky Exoplanet and Stable Spectroscopic Observations) tullaan asentamaan ESO:n VLT-teleskooppiin. Sen lopullinen suunnittelu on meneillään ja sen arvioidaan aloittavan toimintansa myöhään 2016 tai varhain 2017. ESPRESSO:n tarkkuus radiaalinopeusmittauksissa tulee olemaan 0.35 kilometriä tunnissa tai vähemmän. Vertailun vuoksi Maapallo aiheuttaa 0.32 km/h radiaalinopeuden Auringolle. Tämä tarkkuus mahdollistaa siten ESPRESSO:n havaita maanmassaisia planeettoja asuttavalla vyöhykkeellä. ESPRESSO-yhteisöä johtavat tässä esitellystä löydöstä vastanneet tutkimusryhmän jäsenet.

Lisätietoa

Tämä tutkimus esitettiin tieteellisessä artikkelissa “An Earth mass planet orbiting Alpha Centauri B”, joka ilmestyy tiedejulkaisussa Nature 17. lokakuuta 2012.

Tutkimusryhmään kuuluvat Xavier Dumusque (Geneven observatorio, Sveitsi; Centro de Astrofisica da Universidade do Porto, Portugali), Francesco Pepe (Geneven observatorio), Christophe Lovis (Geneven observatorio), Damien Ségransan (Geneven observatorio), Johannes Sahlmann (Geneven observatorio), Willy Benz (Bernin yliopisto, Sveitsi), François Bouchy (Geneven observatorio; Institut d’Astrophysique de Paris, Ranska), Michel Mayor (Geneven observatorio), Didier Queloz (Geneven observatorio), Nuno Santos (Centro de Astrofisica da Universidade do Porto) ja Stéphane Udry (Geneven observatorio).

Euroopan eteläinen observatorio (ESO) viettää vuonna 2012 perustamisensa 50-vuotisjuhlaa. ESO on Euroopan johtava hallitustenvälinen tähtitieteen organisaatio ja maailman tieteellisesti tuotteliain tähtitieteellinen observatorio. ESO:lla on 15 jäsenmaata: Alankomaat, Belgia, Brasilia, Espanja, Iso-Britannia, Italia, Itävalta, Portugali, Ranska, Ruotsi, Saksa, Suomi, Sveitsi, Tanska ja Tšekin tasavalta. ESO toteuttaa kunnianhimoista ohjelmaa, joka keskittyy tehokkaiden maanpäällisten havaintovälineiden suunnitteluun, rakentamiseen ja käyttöön. Välineiden avulla tähtitieteilijät voivat tehdä merkittäviä tieteellisiä löytöjä. ESO:lla on myös johtava asema tähtitieteen tutkimuksen kansainvälisen yhteistyön edistämisessä ja organisoinnissa. ESO:lla on Chilessä kolme ainutlaatuista huippuluokan observatoriota: La Silla, Paranal ja Chajnantor. ESO:lla on Paranalilla Very Large Telescope (VLT), maailman kehittynein näkyvää valoa havainnoiva tähtitieteellinen observatorio, ja kaksi kartoitusteleskooppia. VISTA toimii infrapuna-alueella ja on maailman suurin kartoitusteleskooppi. VLT Survey Telescope on suurin vartavasten taivaan näkyvän valon kartoitukseen suunniteltu teleskooppi. ESO on maailman suurimman tähtitieteellisen projektin, vallankumouksellisen ALMA-teleskoopin eurooppalainen yhteistyökumppani. Parhaillaan ESO suunnittelee 39-metrin kokoista optisen/lähi-infrapuna-alueen European Extremely Large -teleskooppia (E-ELT) josta tulee “maailman suurin tähtitaivasta havainnoiva silmä”.

Linkit

• Tutkimusjulkaisu Naturessa
• Valokuvia HARPS-havaintolaitteesta
• Valokuvia La Sillan observatoriolta

Yhteystiedot

Xavier Dumusque
Observatoire de l’Université de Genève
Switzerland
Puh.: +41 22 379 22 64
Sähköposti: xavier.dumusque@unige.ch

Stéphane Udry
Observatoire de l’Université de Genève
Switzerland
Puh.: +41 22 379 24 67
Sähköposti: stephane.udry@unige.ch

Willy Benz
Center for Space and Habitability
Bern, Switzerland
Sähköposti: willy.benz@space.unibe.ch

Francesco Pepe
Observatoire de l’Université de Genève
Switzerland
Puh.: +41 223 792 396
Matkapuhelin: +41 79 302 47 40
Sähköposti: francesco.pepe@unige.ch

Damien Ségransan
Observatoire de l’Université de Genève
Switzerland
Puh.: +41 223 792 479
Sähköposti: damien.segransan@unige.ch

Nuno Santos
Centro de Astrofisica da Universidade do Porto
Porto, Portugal
Puh.: +351 226 089 893
Sähköposti: Nuno.Santos@astro.up.pt

Richard Hook
ESO, La Silla, Paranal, E-ELT and Survey Telescopes Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Puh.: +49 89 3200 6655
Matkapuhelin: +49 151 1537 3591
Sähköposti: rhook@eso.org

Pasi Nurmi (Lehdistön yhteyshenkilö Suomi)
ESO Science Outreach Network ja University of Turku
Turku, Finland
Puh.: +358 29 4504 358
Sähköposti: eson-finland@eso.org

Connect with ESO on social media