Kepler -satelliitti ja kaksoistähtien planeetat
Vuoden 2012 alussa tähtitieteilijät ilmoittivat, että Kepler-satelliitti on löytänyt kaksi muuta kaasujättiläistä planeettaa-jotka ovat merkinneet Kepler-34b: lle ja Kepler-35b: lle-kiertävänbinääritai kahden tähden järjestelmät. Planeetat ovat suunnilleen Saturnuksen kokoisia. Vain yksi muu kaksoistähtiä kiertävä planeetta-Kepler-16b-havaittiin aiemmin; sen löytö julkistettiin syyskuussa 2011. Kepler -yhteistyöraportoitukaksi viimeisintä kaksoistähtien planeettaa 11. tammikuuta 2012 lehdessäLuonto.
Kepler-35-järjestelmä. Artisti: Lynette Cook / extrasolar.spaceart.org
Napsauta tätä laajentaaksesi kuvan yllä
Kepler-34b kiertää kahta aurinkomaista tähteäan 289 päivän välein, ja tähdet kiertävät toisiaan 28 päivän välein. Kepler-35b kiertää pienempiä ja viileämpiä isäntätähtiään 131 päivän välein, ja tähtipari kiertää toisiaan 21 päivän välein. Planeetat sijaitsevat liian lähellä vanhempia tähtiään ollakseen 'asutusalueella'- alueella, jossa nestemäistä vettä voisi esiintyä planeetan pinnalla.
Kaksoistähtiä kiertävät planeetat olivat aiemmin Issac Asimovin romaaneja ja George Lucasin elokuvia. Mutta kirjoittajatLuontoartikkeli arvioi, ettälyhytaikaiset binaarijärjestelmät- jossa kaksi tähteä kiertävät toisiaan aikaisempina aikoina kuin edellä mainitut - vähintään 1% niistä isännöi planeettoja. Tämä merkitsee ainakin miljoonia järjestelmiä, puhumattakaan pidemmän ajan kaksoisjärjestelmistä (joillakin kaksoistähdillä kestää monta vuotta kiertää toisiaan kerran), jotkaLuontoartikkeli ei analysoi.
Kepler 34b, W. Wilsonin et ai.
Tämän raportin mukaan Kepler -satelliitti on löytänyt tällä hetkellä 2326 ehdokastaeksoplaneetattai planeettoja, jotka kiertävät muita tähtiä kuin aurinkoamme, mutta - lukuun ottamatta edellä mainittuja kolmea planeettaa - kaikki nämä planeetat kiertävät yksittäisiä tähtiä. Samaan aikaan noin kolmanneksen kaikista Linnunradan tähtijärjestelmistä uskotaan olevan binaarijärjestelmiä, joissa kaksi painovoimaisesti sidottua tähteä kiertävät toisiaan. Vain kourallinen muita järjestelmiä uskotaan muodostuvan enemmän kuin kahdesta tähdestä. Kaksosten tähtikuvion Castor -tähden uskotaan olevan seksuaalinen tähtijärjestelmä: kolme kiertävää binaariparia!
1600-luvun tähtitieteilijä Johannes Keplerin kunniaksi nimetty Kepler-satelliitti laukaistiin vuonna 2009 tarkalla mandaatilla paikantaa maan kaltaisia eksoplaneettoja, planeettoja, jotka kiertävät muita tähtiä. Ennen Kepleriä, vaikka muutamia eksoplaneettoja oli löydetty aiemmin, ne olivat kaikki erittäin massiivisia planeettoja, kuten Jupiter. Erittäin massiiviset planeetat, vaikka ne on suhteellisen helppo havaita, eivät tarjoa Maan kaltaista elämää. Kepler -satelliitti on tarjonnut meille katsauksen galaksimme tarjoamaan monipuoliseen planeetan maisemaan.
Taiteilijan esitys kuvaa NASA: n Kepler -tehtävän löytämiä useita planeettajärjestelmiä. Sadoista ehdokas planeettajärjestelmistä tiedemiehet olivat aiemmin vahvistaneet kuusi järjestelmää, joilla oli useita kauttakulkevia planeettoja (merkitty tässä punaisella). Nyt Keplerin havainnot ovat vahvistaneet planeettoja (näkyy tässä vihreänä) 11 uudessa planeettajärjestelmässä. Monet näistä järjestelmistä sisältävät muita planeettaehdokkaita, joita ei ole vielä vahvistettu (näkyy tässä tumman violetissa). Esimerkiksi aurinkokunnan kahdeksan planeettaa on esitetty sinisenä. Luotto: NASA Ames/Jason Steffen, Fermilab Particle Astrophysics Center
Napsauta tätä laajentaaksesi kuvan yllä
Kepler -satelliitti etsii myös erityisen läheltä kahden tähden järjestelmiä nähdäkseen, millaisia planeettoja he isännöivät. Nämä havainnot antavat tärkeitä vihjeitä näiden järjestelmien muodosta. Muodostuvatko kaksoistärijärjestelmät erillisten tähtijärjestelmien törmäysten kautta vai muodostuvatko nämä binäärit samasta 'tähtijutusta' samanaikaisesti? Ovatko kaksitähtijärjestelmät todennäköisemmin isäntäplaneettoja kuin yhden tähden järjestelmät? Kepler toivoo voivansa vastata moniin näistä kysymyksistä.
Tähtitieteilijät havaitsevat binääritähtijärjestelmiä useilla eri tavoilla. Jotkut binaaritiedostot ovat riittävän lähellä, jotta ne voidaan ratkaista optisesti teleskooppien avulla. Voimme todella nähdä kaksi erillistä tähteä! Kaukana oleville tähtijärjestelmille on käytettävä älykkäämpiä menetelmiä.
Etäisten valopisteiden kirkkauden tai kirkkauden mittaaminen antaa vihjeitä siitä, voisivatko ne todella olla kaksoistähtiä. Varhaiset tähtiharrastajat havaitsivat Perseuksen tähdistöstä löydetyn järjestelmän Algol, Demon Star, vaihtelevan kirkkauden. Vasta vuonna 1783 varhaiset tutkijat havaitsivat sen kirkkauden vaihtelevan toistuvasti ja himmenivät noin joka kolmas päivä 10 tunnin ajan. He ehdottivat, että Algol oli itse asiassa binaarinen järjestelmä, jossa yksi tähti varjosti toista kymmenen tunnin ajan.
Tähtijärjestelmän lähettämän valon taajuuksia käytetään myös järjestelmän luonteen määrittämiseen. Tähdet, kuten aurinkomme, tuottavat sähkömagneettista säteilyä eri taajuuksilla tai väreillä. Aurinkomme tuottaa itse asiassa enimmäkseen näkyvää valoa, mutta myös infrapuna- ja radioaaltoja spektrin matalilla taajuuksilla sekä ultravioletti- ja röntgensäteilyä ylemmillä taajuuskaistoilla. Nämä sähkömagneettiset aallot käyttäytyvät samalla tavalla kuin meille paremmin tutut ääniaallot. Olemme kaikki huomanneet Doppler -tehosteen, kun sireenillä varustetut ajoneuvot ovat ohittaneet meidät: meitä kohti liikkuvat ääni -aallot nousevat korkeammiksi tai korkeammat taajuudet, meistä kauempana olevat ääni -aallot pienenevät. Sama vaikutus tapahtuu valon sähkömagneettisilla aalloilla. Tähtitieteilijät voivat mitata näiden binaarijärjestelmien valoa ja muuttua samanaikaisesti toistuvasti korkeammiksi ja matalammiksi, jolloin voimme varmistaa, että itse asiassa kaksi tähteä liikkuu samanaikaisesti meitä kohti ja poispäin.
Kepler-satelliitti, planeettojen metsästäjä. Kuva: NASA
Nykyään, kun tähtitieteilijät löytävät kaksitähtijärjestelmän, tehtävä voi kääntyä mahdollisten planeettojen havaitsemiseksi järjestelmässä. Kepler -satelliitti käyttää hyvin samanlaista menetelmää kuin edellä mainittu kirkkauden mittaus. Kepler ylläpitää kameraansa tietyllä taivaanosalla kohti Cygnuksen, Lyran ja Dracon tähtikuvioita. Sitten se odottaa kärsivällisesti, kunnes yksi tähdistä heikkenee hetkellisesti. Tämä on eksoplaneetan signaali. Tämän himmennyksen tulkitaan olevan planeetta, joka kulkee tähtien kasvojen poikki. Mittaamalla himmennyksen määrää ja esiintymistiheyttä voidaan selvittää planeetan ominaisuudet, kuten koko ja massa. Tämän pienen tiedon avulla on mahdollista määrittää, onko planeetta maapallomainen tai enemmän samanlainen kuin aurinkokuntamme ulommien alueiden jättimäiset kaasumaiset planeetat, kuten Jupiter.
Vaikka Kepler -satelliitti on hiljattain löytänyt maan kaltaisia planeettoja ja kaksoistähtiä kiertäviä planeettoja, se tarjoaa vertaansa vailla olevan näkymän monipuoliseen aurinkomaisemaan.
Tähtitieteilijöiden mukaan Linnunradalla on 100 miljardia planeettaa
Maankaltaiset kuut kaksoisaurojen asuinalueilla