Międzynarodowa grupa naukowców wykorzystała metodę pomiarów wewnętrznych własności gwiazd do dokładniejszego potwierdzenia obecności okrążających je planet.
Badacze przeprowadzili dokładne badania HD 52265, gwiazdy znajdującej się w odległości 92 lat świetlnych od Ziemi, której masa jest o 20% większa od masy Słońca. Nieco ponad dekadę temu naukowcy zidentyfikowali orbitującą wokół niej planetę. Od tego czasu HD 52265 stała się idealnym obiektem do pomiarów własności samych gwiazd oraz do sprawdzania jak te własności przekładają się na informacje o orbitujących wokół nich planet.
Od dawna naukowcy do określenia własności gwiazd, takich jak promień, masa i wiek wykorzystywali obserwacje jasności i koloru. Jednak w wielu przypadkach wyznaczone wartości były za mało dokładne, by móc wysnuć z nich wnioski na temat pobliskich planetach. Dzięki zastosowaniu nowatorskiej metody, polegającej na pomiarze oscylacji na powierzchni gwiazdy, można określić z większą dokładnością własności badanego obiektu. Metoda ta została nazwa asterosejsmologią, ze względu na swoje podobieństwo do sejsmologii, która na podstawie oscylacji powstających podczas trzęsień ziemi bada wnętrze naszej planety.
Opisywana metoda pozwoliła na wyznaczenie takich własności gwiazdy jak: masa, promień, wiek, a także, co miało miejsce po raz pierwszy, charakterystyki wewnętrznej rotacji. Obserwacje przeprowadzono przy pomocy kosmicznego teleskopu COROT, dzięki któremu była możliwa detekcja małych fluktuacji w jasności gwiazdy, które są powodowane przez gwiezdne trzęsienia. Naukowcy sprawdzili poprawność swoich wyliczeń uzyskanych na podstawie danych sejsmicznych z innymi niezależnymi pomiarami wyznaczonymi w oparciu o inne metody, jak np. analiza ruchu ciemnych plam na powierzchni gwiazdy, czy spektroskopowe pomiary prędkości rotacji. W odróżnieniu od innych metod, asterosejsmologia pozwoliła na wyznaczanie dodatkowo okresu rotacji gwiazdy oraz nachylenia osi rotacji do linii widzenia.
Badacze wykorzystali uzyskane wyniki do ostatecznego określenia, czy wokół gwiazdy rzeczywiście krąży planeta. Mimo, iż wcześniej udało się zidentyfikować planetę, to jednak pojawiły się głosy negatywne, że może to być brązowy karzeł, a więc obiekt za mały by być gwiazdą, ale za duży by uznać go za planetę. Dzięki precyzyjnym asterosejsmologicznym wyliczeniom, udało się jednak potwierdzić obecność planety. W szczególności w oparciu o dane o nachyleniu osi rotacji HD 52265 oraz masy minimalnej planety, naukowcy wywnioskowali prawdziwą masę kontrowersyjnej planety. Okazało się wynosi ona około dwukrotność masy Jowisza, a więc jest ona za mała by uznać ją za brązowego karła.
Badacze przeprowadzili dokładne badania HD 52265, gwiazdy znajdującej się w odległości 92 lat świetlnych od Ziemi, której masa jest o 20% większa od masy Słońca. Nieco ponad dekadę temu naukowcy zidentyfikowali orbitującą wokół niej planetę. Od tego czasu HD 52265 stała się idealnym obiektem do pomiarów własności samych gwiazd oraz do sprawdzania jak te własności przekładają się na informacje o orbitujących wokół nich planet.
Od dawna naukowcy do określenia własności gwiazd, takich jak promień, masa i wiek wykorzystywali obserwacje jasności i koloru. Jednak w wielu przypadkach wyznaczone wartości były za mało dokładne, by móc wysnuć z nich wnioski na temat pobliskich planetach. Dzięki zastosowaniu nowatorskiej metody, polegającej na pomiarze oscylacji na powierzchni gwiazdy, można określić z większą dokładnością własności badanego obiektu. Metoda ta została nazwa asterosejsmologią, ze względu na swoje podobieństwo do sejsmologii, która na podstawie oscylacji powstających podczas trzęsień ziemi bada wnętrze naszej planety.
Opisywana metoda pozwoliła na wyznaczenie takich własności gwiazdy jak: masa, promień, wiek, a także, co miało miejsce po raz pierwszy, charakterystyki wewnętrznej rotacji. Obserwacje przeprowadzono przy pomocy kosmicznego teleskopu COROT, dzięki któremu była możliwa detekcja małych fluktuacji w jasności gwiazdy, które są powodowane przez gwiezdne trzęsienia. Naukowcy sprawdzili poprawność swoich wyliczeń uzyskanych na podstawie danych sejsmicznych z innymi niezależnymi pomiarami wyznaczonymi w oparciu o inne metody, jak np. analiza ruchu ciemnych plam na powierzchni gwiazdy, czy spektroskopowe pomiary prędkości rotacji. W odróżnieniu od innych metod, asterosejsmologia pozwoliła na wyznaczanie dodatkowo okresu rotacji gwiazdy oraz nachylenia osi rotacji do linii widzenia.
Badacze wykorzystali uzyskane wyniki do ostatecznego określenia, czy wokół gwiazdy rzeczywiście krąży planeta. Mimo, iż wcześniej udało się zidentyfikować planetę, to jednak pojawiły się głosy negatywne, że może to być brązowy karzeł, a więc obiekt za mały by być gwiazdą, ale za duży by uznać go za planetę. Dzięki precyzyjnym asterosejsmologicznym wyliczeniom, udało się jednak potwierdzić obecność planety. W szczególności w oparciu o dane o nachyleniu osi rotacji HD 52265 oraz masy minimalnej planety, naukowcy wywnioskowali prawdziwą masę kontrowersyjnej planety. Okazało się wynosi ona około dwukrotność masy Jowisza, a więc jest ona za mała by uznać ją za brązowego karła.
Czytaj więcej:
- Artykuł: Seismic constraints on rotation of Sun-like star and mass of exoplane, L. Gizon i.in., PNAS
Źródło: Hubert Siejkowski | phys.org
Na zdjęciu: Grupa naukowców wykorzystała nowatorską metodę pomiarów wewnętrznych własności gwiazd, dzięki której możliwe jest wyciąganie dokładniejszych wniosków na temat orbitujących je planet. Takiemu badaniu poddano HD 52265, w której podejrzewano obecność planety. Na rysunku przedstawiono artystyczną wizję HD 52265 i jej planety podobnej do Jowisza. Źródło: Image courtesy of MPI for Solar System Research/Mark A. Garlick.
(Tekst ukazał się pierwotnie w serwisie Orion, którego zasoby zostały włączone do portalu Urania)
