Lehdistötiedote

Onko tällä eksoplaneetalla seuralainen samalla kiertoradalla?

19. heinäkuuta 2023, Turku

Tähtitieteilijät ovat löytäneet ALMA-teleskoopin (Atacama Large Millimetre/submillimetre Array) avulla kaukaista tähteä kiertävällä planeetalla mahdollisen "sisaruksen". Ryhmä on havainnut materiakasaantuman, joka saattaa olla samalla kiertoradalla planeetan kanssa. Tämä voi heidän mukaansa olla uuden planeetan rakennusmateriaa tai jo muodostuneen planeetan jäänteitä. Jos havainto varmennetaan, niin se olisi vahvin todiste sille, että kaksi eksoplaneettaa voivat olla samalla kiertoradalla.

"Kaksi vuosikymmentä sitten ennustettiin, että teoriassa samanmassaisten planeettojen parit saattavat olla samalla kiertoradalla tähtensä kanssa. Nämä ovat niin sanottuja troijalais- tai saman kiertoradan planeettoja. Olemme ensimmäistä kertaa löytäneet todisteita tämän ajatuksen puolesta", kertoi Astronomy & Astrophysics -lehdessä tänään julkaistun tutkimusartikkelin tutkimusta johtanut Olga Balsalobre-Ruza Madridin astrobiologiakeskuksesta Espanjasta.

Troijalaiset, jotka ovat kivisiä kappaleita samalla kiertoradalla kuin planeetta, ovat omassa aurinkokunnassamme yleisiä [1]. Tunnetuin esimerkki ovat Jupiterin troijalaiset asteroidit (yli 12000 kivistä kappaletta), jotka ovat samalla kiertoradalla Auringon ympäri kuin kaasujättiläinen. Tähtitieteilijät ovat ennustaneet, että troijalaisia ja erityisesti troijalaisplaneettoja, voi olla myös muiden tähtien kuin Aurinkomme ympärillä, mutta todisteet niistä ovat vähäisiä. "Eksotroijalaiset (aurinkokunnan ulkopuolella olevat troijalaisplaneetat) ovat tähän mennessä olleet kuin yksisarviset. Niitä on teoriassa olemassa, mutta kukaan ei ole koskaan havainnut niitä", sanoi astrobiologiakeskuksen vanhempi tutkija Jorge Lillo-Box.

Kansainvälinen tutkijaryhmä on nyt käyttänyt ALMA:a, jossa ESO on kumppanina, saadakseen tähän mennessä parhaimman havaintotodisteen siitä, että troijalaisia voisi olla olemassa PDS 70 -järjestelmässä. Tiedetään, että tällä nuorella tähdellä on kaksi jättiläismäistä Jupiterin kaltaista planeettaa: PDS 70b ja PDS 70c. Analysoimalla arkistoissa olevia tämän järjestelmän ALMA:n tekemiä havaintoja tutkimusryhmä havaitsi PDS 70b:n kiertoradalla olevan materiapilven alueella, jossa troijalaisten oletetaan olevan.  

Troijalaiset sijaitsevat niin sanotuilla Lagrangen-vyöhykkeillä, jotka ovat kaksi laajaa aluetta planeetan kiertoradalla, ja joille tähden ja planeetan yhteinen painovoima voi kaapata materiaa. Tutkiessaan näitä kahta PDS 70b:n kiertoradan aluetta tähtitieteilijät havaitsivat heikon signaalin toisesta niistä. Tämä viittaa siihen, että siellä saattaisi olla materiapilvi, jonka massa on jopa kaksi kertaa Kuumme massan suuruinen.

Tutkimusryhmä uskoo, että tämä materiapilvi voisi olla tämän järjestelmän troijalaiset, tai se voisi olla muodostumassa oleva planeetta. "Kuka voisi kuvitella, että olisi kaksi maailmaa, joiden vuoden pituus olisi sama ja samat mahdollisuudet elämälle? Havaintomme on ensimmäinen todiste siitä, että tällainen maailma voisi olla olemassa", Balsalobre-Ruza sanoi. "Voimme kuvitella, että planeetta voi jakaa kiertoratansa tuhansien asteroidien kanssa kuten Jupiterin tapauksessa, mutta on hurjaa ajatella, että planeetat voisivat olla samalla kiertoradalla".

"Tutkimuksemme on ensimmäinen askel saman kiertoradan planeettojen etsimisessä niiden muodostumisen hyvin varhaisessa vaiheessa", sanoi astrobiologiakeskuksen vanhempi tutkija Nuria Huélamo. "Tämä avaa troijalaisten muodostumisessa uusia kysymyksiä, kuten kuinka ne kehittyvät ja kuinka yleisesti niitä eri planeettajärjestelmissä esiintyy?", lisäsi Itziar De Gregorio-Monsalvo, ESO:n Chilen tiedetoimiston johtaja, ja yksi tutkimuksessa mukana olleista.

Saadakseen lopullisen varmistuksen havainnoille tutkimusryhmän on odotettava ainakin vuoteen 2026, jolloin he pyrkivät käyttämään ALMA:a nähdäkseen liikkuvatko sekä PDS 70b että sen sisaruspilvi kiertoradallaan tähden ympäri merkittävästi. "Tämä olisi läpimurto eksoplaneettojen havainnoissa", sanoi Balsalobre-Ruza.

"Tämän aiheen tulevaisuus on hyvin jännittävä, ja odotamme innolla vuodelle 2030 suunniteltuja laajennettuja ALMA:n havainto-ominaisuuksia. Ne parantavat merkittävästi teleskoopin mahdollisuuksia havaita monien muiden tähtien ympärillä olevia troijalaisia", totesi De Gregorio-Monsalvo lopuksi.

Lisähuomiot

[1]  Kun Jupiterin kiertoradalla olevia asteroideja löydettiin ensimmäisen kerran, niin niille annettiin nimiä Troijan sodan sankarien mukaan, jolloin nimi troijalaiset alkoi kuvaamaan näiden kohteiden joukkoa.

Lisätietoa

Tässä esitelty tutkimus on julkaistu Astronomy & Astrophysics -lehden artikkelissa.

Tutkimusryhmässä mukana ovat olleet seuraavat tahot: O. Balsalobre-Ruza (Centro de Astrobiología [CAB], CSIC-INTA, Espanja), I. De Gregorio-Monsalvo (Euroopan eteläinen observatorio [ESO], Chile), J. Lillo-Box (CAB), N. Huélamo (CAB), Á. Ribas (Institute of Astronomy, University of Cambridge, Yhdistynyt kuningaskunta), M. Benisty (Laboratoire Lagrange, Université Côte d’Azur, CNRS, Observatoire de la Côte d’Azur, Ranska ja Univ. Grenoble Alpes, CNRS, IPAG, Ranska), J. Bae (Department of Astronomy, University of Florida, Yhdysvallat), S. Facchini (Dipartimento di Fisica, Università degli Studi di Milano, Italia), ja R. Teague (Department of Earth, Atmospheric, and Planetary Sciences, Massachusetts Institute of Technology, Yhdysvallat).

Euroopan eteläinen observatorio (ESO) tekee maailmankaikkeuden salaisuuksien tutkimisen mahdolliseksi kaikille tutkijoille ympäri maailman. Suunnittelemme, rakennamme ja operoimme huippuluokan maanpäälisiä observatorioita, joita tähtitieteilijät käyttävät jännittävien tutkimusongelmien ratkaisemiseen ja populääritähtitieteen edistämiseen. Me edistämme myös kansainvälistä yhteistyötä tähtitieteen alalla. ESO perustettiin hallitustenväliseksi järjestöksi vuonna 1962 ja nykyään ESO:ssa on mukana 16 jäsenvaltiota (Itävalta, Belgia, Tšekki, Tanska, Ranska, Suomi, Saksa, Irlanti, Italia, Alankomaat, Puola, Portugali, Espanja, Ruotsi, Sveitsi ja Yhdistynyt kuningaskunta) yhdessä Chilen isäntävaltion kanssa ja Australian kanssa strategisena kumppanina. ESO:n pääkonttori ja sen vierailijakeskus ja planetaario, ESO Supernova, sijaitsevat lähellä Müncheniä Saksassa. Chilen Atacaman aavikko on upea paikka, jossa on ainutlaatuiset olosuhteet tähtitaivaan tarkkailuun. Se on kaukoputkiemme sijoituspaikka. ESO:lla on kolme havaintopaikkaa: La Silla, Paranal ja Chajnantor. Paranalissa ESO operoi Very Large Telescope (VLT) kaukoputkea ja siihen liittyvää Very Large Telescope Interferometria sekä paikalla sijaitsevia taivaankartoitusteleskooppeja: infrapuna-alueella toimivaa VISTAa ja näkyvän valon alueella toimivaa VLT Survey Teleskooppia. Paranalissa ESO isännöi ja operoi myös Cherenkov Telescope Array South havaintolaitetta, joka on maailman suurin ja herkin gamma-alueella havaitseva observatorio. ESO operoi yhdessä kansainvälisten kumppaneiden kanssa APEX- ja ALMA-observatriota Chajnantorilla, jotka ovat kaksi millimetri- ja alimillimetrin alueella toimivaa havaintolaitetta. Rakennamme parhaillaan Paranalin lähelle Cerro Armazonesille "maailman suurinta silmää taivaalle”, ESO:n Erittäin suurta kaukoputkea (Extremely Large Telescope, ELT). Santiagossa, Chilessä sijaitsevista toimipisteistämme tuemme toimintaamme Chilessä ja olemme yhteydessä chileläisiin yhteistyökumppaneihin ja yhteiskuntaan.

ALMA (Atacama Large Millimetre/submillimetre Array) on kansainvälinen tähtitieteen tutkimusyksikkö, joka on ESO:n, Yhdysvaltain kansallisen tiedesäätiön NSF:n ja Japanin kansallisten luonnontiedeinstituuttien NINS:n välinen kumppanuushanke yhteistyössä Chilen tasavallan kanssa. ALMA:a rahoittavat Euroopassa sen jäsenmaiden puolesta Euroopan eteläinen observatorio (ESO), Pohjois-Amerikassa (NSF) yhteistyössä Kanadan kansallisen tutkimusneuvoston (NRC) ja Taiwanin kansallisen tiede- ja teknologianeuvoston (NSTC) kanssa, sekä Itä-Aasiassa  yhteistyössä Taiwanin Academia Sinican (AS) ja Korean tähtitieteen ja avaruustieteiden instituutin (KASI) kanssa. ALMA:n rakentamista ja toimintaa ohjaa sen jäsenmaiden puolesta ESO, Pohjois-Amerikan osalta Kansallinen radiotähtitieteen observatorio (NRAO), jota hallinnoi Associated Universities, Inc. (AUI), ja Itä-Aasian osalta Japanin Kansallinen tähtitieteellinen observatorio (NAOJ). Yhteinen ALMA-observatorio (JAO) huolehtii ALMA:n rakentamisen, kokoonpanon ja operaation yhtenäisestä johdosta ja hallinnoinnista.

Linkit

Yhteystiedot

Pasi Nurmi
University of Turku
Turku, Finland
Puh.: 0294504358
Sähköposti: pasnurmi@utu.fi

Olga Balsalobre-Ruza
PhD student at Centre for Astrobiology (CAB, CSIC-INTA)
Madrid, Spain
Puh.: +34 918131531
Sähköposti: obalsalobre@cab.inta-csic.es

Itziar De Gregorio-Monsalvo
ESO Head of the Office for Science Chile
Santiago, Chile
Puh.: +56 (2) 2463 3000
Sähköposti: idegrego@eso.org

Jorge Lillo-Box
Researcher at Centre for Astrobiology (CAB, CSIC-INTA)
Madrid, Spain
Puh.: + 34 918131309
Sähköposti: jorge.lillo@cab.inta-csic.es

Nuria Huélamo Bautista
Researcher at Centre for Astrobiology (CAB, CSIC-INTA)
Madrid, Spain
Puh.: +34 918131530
Sähköposti: nhuelamo@cab.inta-csic.es

Bárbara Ferreira
ESO Media Manager
Garching bei München, Germany
Puh.: +49 89 3200 6670
Matkapuhelin: +49 151 241 664 00
Sähköposti: press@eso.org

Connect with ESO on social media

Tämä on ESO:n lehdistötiedotteen käännös eso2311.

Tiedotteesta

Tiedote nr.:eso2311fi
Nimi:PDS 70
Tyyppi:Milky Way : Star : Circumstellar Material : Disk : Protoplanetary
Facility:Atacama Large Millimeter/submillimeter Array
Instruments:ALMA Receiver Band
Science data:2023A&A...675A.172B

Kuvat

Planeetta ja sen troijalainen kiertämässä PDS 70 -järjestelmän tähteä (merkinnöillä)
Planeetta ja sen troijalainen kiertämässä PDS 70 -järjestelmän tähteä (merkinnöillä)
Planeetta ja sen troijalainen kiertämässä PDS 70 -järjestelmän tähteä
Planeetta ja sen troijalainen kiertämässä PDS 70 -järjestelmän tähteä
Kääpiötähti PDS 70 Kentaurin tähdistössä
Kääpiötähti PDS 70 Kentaurin tähdistössä
Laajakulmakuva PDS 70:n ympärillä olevasta taivaanalueesta
Laajakulmakuva PDS 70:n ympärillä olevasta taivaanalueesta

Videot

Onko tällä planeetalla seuralainen samalla kiertoradalla? (ESOcast 263 Light)
Onko tällä planeetalla seuralainen samalla kiertoradalla? (ESOcast 263 Light)
Zoomaus PDS 70 -järjestelmään, jossa on PDS 70b -planeetta ja mahdollinen troijalainen
Zoomaus PDS 70 -järjestelmään, jossa on PDS 70b -planeetta ja mahdollinen troijalainen
Taiteilijan tekemä animaatio troijalaisista
Taiteilijan tekemä animaatio troijalaisista