Komunikat prasowy

Odkryto planetę z innej galaktyki

Galaktyczny kanibalizm sprowadził egzoplanetę pochodzenia pozagalaktycznego w zasięg obserwacyjny dostępny dla astronomów

18 listopada 2010

Europejski zespół astronomów odkrył egzoplanetę okrążającą gwiazdę, która dotarła do Drogi Mlecznej z innej galaktyki. Do obserwacji użyto 2,2-metrowego teleskopu MPG/ESO w Obserwatorium ESO La Silla w Chile. Planeta typu jowiszowego jest szczególnie niezwykła, gdyż krąży wokół gwiazdy zbliżającej się do kresu swojego życia, która może pochłonąć planetę, dając wgląd w los naszego własnego układu planetarnego w odległej przyszłości.

W ciągu ostatnich 15 lat astronomowie odkryli prawie 500 planet krążących wokół gwiazd w naszym kosmicznym sąsiedztwie, ale nie potwierdzono odkrycia żadnej poza Drogą Mleczną [1]. Teraz jednak planeta o minimalnej masie 1,25 razy większej niż masa Jowisza [2] została zaobserwowana w pobliżu gwiazd o pochodzeniu pozagalaktycznym, która obecnie znajduje się wewnątrz naszej galaktyki. Należy do tzw. strumienia Helmi – grupy gwiazd, które kiedyś należały do karłowatej galaktyki pochłoniętej przez Drogę Mleczną. Ten akt galaktycznego kanibalizmu nastąpił około sześć do dziewięciu miliardów lat temu. Wyniki badań opublikowano dzisiaj w Science Express.

„Odkrycie jest bardzo sensacyjne”, mówi Rainer Klement z Max-Planck-Institut für Astronomie (MPIA), odpowiedzialny za wybór gwiazd do przeprowadzonych badań. „Po raz pierwszy astronomowie wykryli system planetarny w strumieniu gwiazdowym pochodzenia pozagalaktycznego. Z powodu wielkich odległości brak potwierdzonych obserwacji planet w innych galaktykach. Ale kosmiczne połączenie galaktyk przesunęło pozagalaktyczną planetę w nasz zasięg obserwacyjny.”

Gwiazda znana jest jako HIP 13044 i znajduje się około 2000 lat świetlnych od Ziemi w południowym gwiazdozbiorze Pieca. Astronomowie wykryli planetę, zwaną HIP 13044 b, poszukując niewielkich oznak „chybotania się” gwiazdy spowodowanego grawitacyjnym holowaniem przez okrążającego ją towarzysza. W tamach tych precyzyjnych obserwacji zespół naukowców użył spektrografu wysokiej rozdzielczości FEROS [3], zamontowanego na 2,2-merowym teleskopie MPG/ESO [4] w Obserwatorium ESO La Silla w Chile.

Dodatkowym powodem do sławy jest fakt, że HIP 13044 b to jedna z niewielu znanych planet pozasłonecznych, które przetrwały okres, w którym ich gwiazdy centralne drastycznie się rozrosły po wyczerpaniu paliwa wodorowego w swoich jądrach – etap w ewolucji gwiazd zwany czerwonym olbrzymem. Teraz gwiazda ponownie się skurczyła i pali hel w jądrze. Do tej pory tak zwana gałąź horyzontalna pozostawała niezbadanym polem dla łowców planet.

„Odkrycie jest częścią badań, w których systematycznie poszukujemy egzoplanetę krążących wokół gwiazd bliskich końca swojego życia”, mówi Johny Setiawan z MPIA, który przewodził grupie badaczy. „Najnowsze odkrycie jest szczególnie intrygujące gdy weźmiemy pod uwagę odległą przyszłość naszego własnego układu planetarnego, gdyż spodziewamy się, że Słońce też stanie się czerwonym olbrzymem za około pięć miliardów lat.”

HIP 13044 b znajduje się blisko swojej gwiazdy macierzystej. W najbliższym punkcie swojej eliptycznej orbity jej odległość od powierzchni wynosi mniej niż jedna średnica gwiazdy (0,055 odległości Ziemia-Słońce). Dokonuje pełnego obiegu wokół orbity w zaledwie 16,2 dnia. Setiawan i jego współpracownicy teoretyzują, że orbita planety mogła początkowo być znacznie większa, ale przesunęła się bliżej gwiazdy podczas faz czerwonego olbrzyma.

Inne, bliższe planety mogły nie mieć tyle szczęścia. „Gwiazda obraca się względnie szybko jak na gałąź horyzontalną” mówi Setiawan. „Według jednego z wyjaśnień HIP 13044 pochłonęła swoje wewnętrzne planety podczas fazy czerwonego olbrzyma, co spowodowało przyspieszenie jej obrotu.”

Mimo że HIP 13044 b uniknęła do tej pory losu planet wewnętrznych, gwiazda ponownie rozpocznie rozszerzanie się w kolejnych fazach swojej ewolucji. HIP 13044 b może zostać więc pochłonięta przez gwiazdę, co oznacza że ostatecznie zostanie zniszczona. Taki los może również spotkać zewnętrzne planety Układu Słonecznego – takie jak Jowisz – gdy Słońce dotrze do kresu swojego życia.

Gwiazda rodzi interesujące pytania o to w jaki sposób formują się olbrzymie planety, gdyż wydaje się zawierać bardzo niewiele pierwiastków cięższych od wodoru i helu, mniej niż jakakolwiek inna znana gwiazda z planetami. „Trudną zagadką dla powszechnie akceptowanego modelu formowania planet jest wyjaśnienie w jaki sposób gwiazda zawierająca tak mało ciężkich pierwiastków mogła uformować planety. Planety wokół gwiazd takich jak ta musiały prawdopodobnie formować się w inny sposób”, dodaje Setiawan.

Uwagi

[1] Istnieją niepewne doniesienia o wykryciu pozagalaktycznych egzoplanetę poprzez zjawiska mikrosoczewkowania grawitacyjnego, w których planeta przechodzi przed nawet odleglejszymi gwiazdami, powodując niewielki, ale wykrywalny „błysk”. Jednak metoda ta opiera się na pojedynczych zjawiskach – sytuacji, w której odpowiednio ustawią się odległe źródło światła, układ planetarny i obserwatorzy na Ziemi – i żadna z takich pozagalaktycznych detekcji planet nie została potwierdzona.

[2] Korzystają z metody pomiaru prędkości radialnych astronomowie mogą oszacować jedynie minimalną masę planety, gdyż takie oszacowanie zależy również od nachylenia płaszczyzny orbity do linii widzenia, która jest nieznana. Ze statystycznego punktu widzenia minimalna masa często jest jednak bliska rzeczywistej masie planety.

[3] FEROS to skrót od Fibre-fed Extended Range Optical Spectrograph.

[4] Teleskop 2,2-metrowy działa w La Silla od początku 1984 roku w ramach nieograniczonego użyczenia na rzecz ESO przez Max-Planck Institute (Max Planck Gesellschaft lub MPG W Niemczech). Czas na teleskopie jest dzielony pomiędzy projekty obserwacyjne MPG i ESO, natomiast operowanie i utrzymanie teleskopu są w gestii ESO.

Więcej informacji

Niniejsze badania zostały zaprezentowane w artykule "A Giant Planet Around a Metal-poor Star of Extragalactic Origin", autorzy: J. Setiawan I inni, który ukaże się w Science Express w dniu 18 listopada 2010 r.

Skład zespołu badawczego: J. Setiawan, R. J. Klement, T. Henning, H.-W. Rix, and B. Rochau (Max-Planck-Institut für Astronomie, Heidelberg, Niemcy), J. Rodmann (Europejska Agencja Kosmiczna, Noordwijk, Holandia) oraz T. Schulze-Hartung (Max-Planck-Institut für Astronomie, Heidelberg, Niemcy).

ESO, Europejskie Obserwatorium Południowe, jest wiodącą międzyrządową organizacją astronomiczną w Europie i najbardziej produktywnym obserwatorium astronomicznym na świecie. Należy do niego 14 krajów: Austria, Belgia, Czechy, Dania, Finlandia, Francja, Hiszpania, Holandia, Niemcy, Portugalia, Szwajcaria, Szwecja, Wielka Brytania oraz Włochy. ESO prowadzi ambitne programy dotyczące projektowania, konstrukcji i użytkowania silnych naziemnych instrumentów obserwacyjnych, pozwalając astronomom na dokonywanie znaczących odkryć naukowych. ESO odgrywa wiodącą rolę w promowaniu i organizowaniu współpracy w badaniach astronomicznych. ESO zarządza trzema unikalnymi, światowej klasy obserwatoriami w Chile: La Silla, Paranal i Chajnantor. W Paranal ESO posiada Bardzo Duży Teleskop (Very Large Telescope), najbardziej zaawansowane na świecie astronomiczne obserwatorium w świetle widzialnym oraz teleskop VISTA, największy na świecie instrument do przeglądów nieba. ESO jest europejskim partnerem dla rewolucyjnego teleskopu ALMA, największego istniejącego projektu astronomicznego. ESO planuje obecnie 42-metrowy Ekstremalnie Wielki Teleskop Europejski (European Extremely Large optical/near-infrared Telescope - E-ELT), który stanie się “największym okiem świata na niebo”.

Linki

• Photo of MPG/ESO 2.2-metre telescope

Kontakt

Johny Setiawan
Max-Planck-Institut für Astronomie
Heidelberg, Germany
Tel.: + 49 6221 528 326
E-mail: setiawan@mpia.de

Rainer Klement
Max-Planck-Institut für Astronomie
Heidelberg, Germany
Tel.: +49 6221 528384
E-mail: klement@mpia.de

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

Markus Poessel
Public relations Max-Planck-Institut für Astronomie (ESON contact for Germany)
Heidelberg, Germany
Tel.: +49 6221 528 261
E-mail: poessel@mpia.de

Krzysztof Czart (Kontakt dla mediów Polska)
Sieć Popularyzacji Nauki ESO oraz Urania - Postępy Astronomii
Toruń, Polska
Tel.: +48 513 733 282
E-mail: eson-poland@eso.org

Śledź ESO w mediach społecznościowych