piątek, 29 lipca 2011

Kepler-17 b

Gorący Jowisz - wizja artysty.
W lutym tego roku kosmiczna sonda Kepler wykryła 1235 tranzytów możliwych planet pozasłonecznych. Od tamtej chwili wiele zespołów badawczych na całym Świecie przygląda się tym kandydatom, próbując potwierdzić ich istnienie. Dziś pojawiła się publikacja dotycząca odkrycie planety Kepler-17 b.

Kepler-17 b to kolejny 'gorący Jowisz' odkryty przez sondę Kepler. Jest bardzo masywny - dzięki badaniom prędkości radialnych udało się oszacować tą masę na 2.450 ± 0.114 masy Jowisza. Rozmiarem także przerasta naszego olbrzyma - 1.312 ± 0.018 Rj. Planeta ta krąży wokół gwiazdy podobnej do Słońca. Na wykonanie jednego okrążenia potrzebuje około 1 dzień i 11,5 godziny. Ze względu na małą odległość od gwiazdy temperatury na Kepler-17 b mogą sięgać nawet 1500 stopni Celsjusza!

W ostatnim czasie potwierdzono już 4 planety z listy kandydatów Keplera. Poza dzisiejszym obiektem były to: Kepler-15 b; Kepler-14 b i KOI-423 b. Wszystkie były gazowymi gigantami krążącymi bardzo blisko swoich gwiazd. Masywne planety o krótkim okresie obiegu są dużo łatwiejsze do potwierdzenia od mniejszych, odległych obiektów. Na informacje o tych drugich musimy poczekać nieco dłużej, choć zakładam, że jeszcze w tym roku doczekamy się kilku ciekawych odkryć skalistych Światów.

Źródło

czwartek, 21 lipca 2011

55 Cancri - bogactwo planet, 'druga Ziemia', podobieństwa do US

55 Cancri f w ekosferze.
Bez wątpienia w bieżącym miesiącu cierpimy na brak nowych doniesień związanych z planetami pozasłonecznymi. Zaledwie dwie egzoplanety zostały potwierdzone od początku lipca. Cisza na blogu na pewno nie jest mile widziana (nawet przeze mnie!). Dlatego postanowiłem krótko opisać jeden z najciekawszych wielokrotnych systemów planetarnych jakie do tej pory odkryto - 55 Cancri.

55 Cancri to podwójna gwiazda znajdująca się w gwiazdozbiorze raka. Składa się z dojrzałego, podobnego do Słońca zółtego karła (A), którego wiek szacuje się na około 10 miliardów lat oraz mniejszego czerwonego karła(B) oddalonego od składnika A o ponad 1000 AU (1 AU - śr. odległość Ziemi od Słońca). Składnik A ma bardzo zbliżoną masę do naszej gwiazdy dziennej, jednak posiada mniejsze natężenie światła i temperaturę. Układ ten jest oddalony o około 41 lat świetlnych od Ziemi. Wielkość gwiazdowa 5,95 mag pozwala dostrzec gwiazdę A na nocnym niebie za pomocą lornetki.

Tranzyt 55 Cnc e na tarczy gwiazdy 55 Cnc A.
Po lewej tranzyt Ziemi i Jowisza na tle tarczy Słońca.
Wokół 55 Cancri A krąży aż 5 egzoplanet! Okresy orbitalne tych planet znajdują się pomiędzy 0,7 dnia, a 14 latami. Cztery (b,c,d,f) z tych obiektów to gazowe olbrzymy, natomiast planeta e to gorąca "Super Ziemia" (planeta o masie między 2-10 mas Ziemi) o masie 8,5 Mz oraz promieniu ponad dwukrotnie większym od naszego globu. Krąży najbliżej ze wszystkich planet w tym układzie. Czas jednej pełnej orbity to zaledwie 17 godzin. Zbadanie promienia tej planety było możliwe dzięki zaobserwowaniu tranzytu tego obiektu, jednak samo odkrycie zarówno tej, jak i pozostałych planet było możliwe dzięki metodzie prędkości radialnych (przeczytaj więcej o metodach odkrywania planet). Analiza danych o 55 Cancri e sugeruje, że jest to skalista egzoplaneta składającą się w dużej mierze z żelaza. Istnieje prawdopodobieństwo, że w przeszłości 55 Cancri e była jądrem gazowego giganta, który w skutek migracji do wewnętrznej części układu, utracił swoją gazową powłokę.

Następnym w kolejności (od gwiazdy) obiektem jest 55 Cancri b. W tym przypadku mamy do czynienia z "Gorącym Jowiszem". Jest to pierwsza planeta jaka została odkryta w tym układzie. Ten gazowy olbrzym posiada nieco mniejszą masę od Jowisza, a czas jaki potrzebuje na wykonanie jednej orbity to około 14 dni i 16 godzin. Nie wyróżnia się niczym szczególnym na tle innych gorących gigantów, jednak jej odkrycie i pewne niespójności w wynikach z badań prędkości radialnych doprowadziły ostatecznie do ogłoszenia w 2002 roku kolejnej planety.. 55 Cancri d.

Jednak po kolei.. Jakieś 18,5 mln kilometrów od poprzedniej planety znajduje się 55 Cancri c. Jest to więc trzecia egzoplaneta pod względem odległości od gwiazdy w tym systemie. Odległość ta to około 0.2403 AU (wciąż bliżej nić Merkury w naszym Układzie Słonecznym). Jej masa to nieco ponad połowa masy Saturna lub (jak kto woli) nieco mniej niż cztery masy Urana. Rok na tej planecie trwa 44 dni, 8 godzin, 16 minut i 13,5 sekundy. To znacznie więcej niż w przypadku omawianych już planet e i b, jednak wciąż zbyt mało by 'uwolnić' 55 Cancri c od ogromnych temperatur. Sprawy mają się zupełnie inaczej dla kolejnego obiektu...

Ekscentryczna orbita 55 Cancri f.
Kolorem szarym oznaczono ekosferę.
55 Cancri f - czwarta planeta w kolejności od 'tamtejszego Słońca'. Ten gazowy obiekt jest również masowo podobny do połowy masy Saturna (55 Cancri f - 45 mas Ziemi; Saturn - 95 Mz). Krąży znacznie dalej od swoich sąsiadów - 0,781 AU - a na jedno takie okrążenie gwiazdy potrzebuje 260 dni i 17 godzin. Astronomom udało się oszacować zarówno zewnętrzną, jak i wewnętrzną granicę ekosfery w systemie 55 Cancri. Ekosfera to obszar wokół gwiazdy, w którym woda może utrzymywać się w stanie ciekłym, a więc temperatura nie przekracza tam 100 oC oraz nie spada poniżej 0 oC. Dla gwiazdy 55 Cancri obszar ten rozciąga się od 0.67 AU do 1.32 AU. Łatwo więc zauważyć, że planeta f powinna znajdować się w ekosferze! Jednak nie jest to takie proste. 55 Cancri f prawdopodobnie krąży po dość ekscentrycznej orbicie (im większa ekscentryczność tym orbita bardziej eliptyczna) co znacznie utrudnia utrzymanie 'odpowiedniej' temperatury. Planeta na przemian wchodzi i wychodzi z ekosfery swojej gwiazdy macierzystej. Mimo wszystko spędza w niej aż 74% z 260 dni. Astronomowie obliczyli możliwe temperatury panujące na tej egzoplanecie. Przy braku redystrybucji ciepła wynoszą one od -10oC do 85oC. Oczywiście taka sytuacja jest oczywiście mało prawdopodobna. Jadnak zakładając nawet redystrybucję ciepła temperatury osiągają od -52oC do 29oC. Widać więc, że nawet w drugim przypadku istnieje możliwość występowania wody w stanie ciekłym. Warto też dodać, że te obliczenia nie uwzględniają efektu cieplarnianego, który może dodatkowo podgrzać planetę. Co więcej, ekscentryczność tego obiektu (0,4) nie jest do końca uzasadniona. Być może przy kolejnych badaniach ulegnie ona zmniejszeniu, co zwiększyło by czas przebywania w ekosferze. 55 Cancri f często jest brana pod uwagę jako kandydatka na "Drugą Ziemię". Choć najczęściej nie sama planeta, lecz jej możliwe księżyce, które mogą okazać się odpowiednim miejscem dla rozwoju życia. 

Czas na ostatni, a zarazem najmasywniejszy i najodleglejszy obiekt w tym bogatym układzie. Jest to wspomniana już wcześniej planeta 55 Cancri d. Krąży ona 5,76 AU od gwiazdy macierzystej, czyli zaledwie 0,5 AU dalej niż Jowisz wokół Słońca. Jej orbita jest 'spokojniejsza' pod względem ekscentryczności, a rok tej planety trwa 14 lat i 104 dni ziemskie (w przypadku Jowisza trwa on 11 lat i 313 dni). 55 Cancri d jest również prawie 4 razy masywniejsza od naszego olbrzyma (3.835 Mj). Grawitacja na jej powierzchni jest również 4 razy silniejsza niż ta na Jowiszu ponieważ zakłada się, że promienie tych planet są także zbliżone. Z pewnością można powiedzieć, że 55 Cancri d jest póki co najlepszym odwzorowaniem największej planety z Układu Słonecznego.

Pierwsze zdjęcie dysku wokół 55 Cancri.
Na koniec warto wspomnieć o jeszcze jednym fakcie na temat systemu 55 Cnc. Otóż w październiku 1998 roku grupa astronomów z Uniwersytetu w Arizonie ogłosiła możliwość istnienia dysku wokół gwiazdy A, w odległości 25-44 AU. Sugerowano, że dysk ten jest czymś na wzór Pasa Kuipera w naszym systemie. Późniejsze analizy wykazały błędy pomiarowe spowodowanie zakłóceniami tła. Wyznaczyły także minimalną masę dysku na zaledwie 0,01% masy Ziemi. Oznaczało by to dysk złożony z drobinek lodu. Naukowcy dodali jednak, że ich obserwacje mogły nie być wystarczająco czułe dla dużo większych lodowych kawałków lub planetozymali. Co również istotne, ich badania wyznaczyły jedynie minimalną masę dysku, przez co nie można w 100% wykluczyć jego podobieństwa do Pasa Kuipera.

System 55 Cancri jest jednym z najbardziej interesujących układów planetarnych. Astronomowie bezustannie prowadzą rozmaite obserwacje i obliczenia. W przyszłości możemy spodziewać się jeszcze wielu ciekawych doniesień związanych z tymi odległymi światami.

Źródło 1; Źródło 2 oraz wiele innych :).

czwartek, 14 lipca 2011

Keplerianie znów w natarciu!

Gorący Jowisz - wizja artysty.
Zbliża się już połowa lipca, a liczba potwierdzonych egzoplanet nie zmieniła się szczególnie. Być może wakacyjny nastrój udziela się również naukowcom :). Jednak wczoraj pojawił się kolejny znak postępu w pracach zespołu misji Kepler. Mowa tu oczywiści o nowo odkrytej planecie pozasłonecznej. Jest to już trzeci obiekt Keplera potwierdzony w przeciągu 30 dni.

Planetą tą jest Kepler-15 b - kolejny gorący Jowisz, czyli planeta krążąca bardzo blisko swojej gwiazdy. W tym przypadku jest to 17,5 razy bliżej niż odległość Ziemi od Słońca. Jego masa jest równa 0,66 masy Jowisza, a promień jest nieznacznie mniejszy od promienia naszego olbrzyma. Rok na tej planecie, ze względu na małą odległość od gwiazdy, trwa zaledwie 5 dni.

Dobra passa zespołu naukowego Kepler sugeruje, że możemy się spodziewać kolejnych odkryć w każdej chwili! Być może jeszcze w tym roku doczekamy się odkrycia planety krążącej w ekosferze.

środa, 6 lipca 2011

HD 132563B b

Artystyczna wizja gazowej planety.
Po kilku dniach ciszy doczekaliśmy się wreszcie kolejnej planety pozasłonecznej. Tym razem jest to planeta znajdująca się w układzie aż trzech gwiazd. Układ ten składa się z bliskiego i podwójnego komponentu A oraz oddalonego od niego o 400 jednostek astronomicznych komponentu B. To właśnie wokół tego drugiego krąży planeta HD 132563B b. Układ Aa - Ab jest układem spektroskopowym. Oznacza, że te dwie gwiazdy znajdują się na tyle blisko siebie, że nie możliwe jest zaobserwowanie ich oddzielnie. Takie rozróżnienie jest osiągalne dopiero po badaniu prędkości radialnych.

Dzisiejsza egzoplaneta jest typowym gazowym olbrzymem o masie 1,49 masy Jowisza. Oddalona od gwiazdy macierzystej B o 2,62 AU wykonuje pełną orbitę w czasie około 1544 dni. Do tej pory znamy jedynie 8 planet krążących w układach potrójnych. Jest to więc cenne odkrycie.

Warto również dodać, że jest to pierwsza planeta odkryta przy użyciu spektrografu SARG przez włoski zespół naukowy w TNG. SARG jest pierwszym na świecie urządzeniem skonstruowanym w celu poszukiwania planet w systemach wielokrotnych. Skupia się oczywiście na szerokich układach gwiazd (100-500 AU).

Życzmy powodzenia włoskiej ekipie w dalszych poszukiwaniach!

Źródło

piątek, 1 lipca 2011

Podsumowanie połowy 2011 roku

Wizja artystyczna systemu Kepler-11
Minęła połowa 2011 roku. Jak wielu astronomów zapowiadało, miał być on przełomowym rokiem jeśli chodzi o badania poświęcone planetom pozasłonecznym. Póki co jest to na pewno rok obfitujący w interesujące odkrycia lecz trudno jeszcze nazwać go wyjątkowym. Jestem jednak przekonany, że kolejne 6 miesięcy pozwoli wszystkim na takie wyróżnienie. Istnieje bowiem szansa, że w bieżącym roku zostanie pobity rekord odkrytych egzoplanet, a także możemy po cichu liczyć na odkrycie "drugiej Ziemi", czyli niewielkiej planety znajdującej się w odpowiedniej odległości od swojej gwiazdy macierzystej aby na jej powierzchni mogła występować woda w stanie ciekłym. Co z kolei sugerowałoby możliwość rozwoju znanego nam życia. Byłoby to z pewnością niebywałe odkrycie.
Przez pierwsze dwa kwartały roku 2011 udało się potwierdzić 44 planety poza słoneczne. Patrząc na poniższy histogram można by powiedzieć, że jest to zbyt mało aby pobić rekord z ubiegłego roku, który obecnie wynosi 109 planet (liczba ta może ulegać zmianie - np. jeśli planeta odkryta w danym roku jest wciąż niepotwierdzona, a dzięki późniejszych obserwacjom uda się zaliczyć ją do potwierdzonych). Biorąc jednak pod uwagę misję Kepler można liczyć na spory przyrost liczby planet w kolejnej połowie tego roku.

Liczba planet odkrytych w poszczególnych latach. Łącznie - 564.

W lutym kosmiczny teleskop Kepler dostarczył dane o aż 1235 kandydatach na planety pozasłoneczne!! Wśród nich można wyróżnić 19 planet większych od Jowisza, 165 planet o podobnych do niego rozmiarach, 662 planety wielkości Neptuna, 288 super Ziem oraz 68 egzoplanet o rozmiarach zbliżonych do naszej planety. Warto dodać, że pośród tych kandydatów znajdują się aż 54 obiekty krążące w ekosferach swoich gwiazd! Ekosfera to obszar wokół gwiazdy gdzie woda może występować w stanie ciekłym (odpowiednia temp.).
Podział kandydatów Keplera za względu na rozmiar.
Kliknij na obrazek w celu powiększenia.
Istotny jest także fakt, że te 1235 kandydatów to efekt obserwacji trwających tylko zaledwie nieco ponad 4 miesiące! Obecnie wiele zespołów badawczych na całym świecie zajmuje się próbą potwierdzenia tych kandydatów. Choć przez długi czas panowała cisza w tym temacie, to w czerwcu doczekaliśmy się potwierdzenia 2 planet (Kepler-14 b i KOI-423 b). Oznacza to, że wreszcie zaczyna się postęp w pracach i można się spodziewać kolejnych potwierdzeń.

Po pierwszych sześciu miesiącach 2011 roku warto wyróżnić kilka organizacji:

Kepler - 10 planet (8 z nich jest spoza omawianych 1235 kandydatów)
SuperWASP - 8 planet (np. WASP-43 b, WASP-48 b, WASP-51 b)
HATNet Project - 7 planet (np. HAT-P-31 b, HAT-P-32 b, i HAT-P-33 b)
CoRoT - 5 planet (link do postu o tych obiektach)

Warto też wspomnieć o niesamowitym odkryciu Keplera (jeszcze sprzed wypływu danych o kandydatach), systemu w którym znajduje się aż 6 planet z czego 5 krąży wokół swojej gwiazdy bliżej niż Merkury w Układzie Słonecznym. Jest to układ Kepler-11:

Planeta       Masa(M Ziemi) Promień(R Ziemi)Okres(dni)    Półoś(AU)
Kepler-11 b   4.3002399          1.969916             10.30375       0.091
Kepler-11 c   13.507775          3.149965             13.02502       0.106
Kepler-11 d   6.0991577          3.430024             22.68719       0.159
Kepler-11 e   8.4002469          4.520074             31.9959         0.194
Kepler-11 f    2.30013571        2.61053               46.68876       0.25
Kepler-11 g   < 301.9385         3.660332             118.37774     0.462

Bez wątpienia, misja Kepler to najbardziej emocjonująca z misji zajmujących się poszukiwaniem planet pozasłonecznych. To właśnie pod jej znakiem upłynęła połowa 2011 roku. Jednak pojawiło się również wiele innych interesujących doniesień:
W kolejnej części roku będziemy zapewne świadkami kolejnych niezwykłych odkryć pod znakiem misji Kepler i nie tylko.