czwartek, 22 grudnia 2011

Cuda od Keplera - Kepler-20 oraz KOI-55!!!

Kosmiczna sonda Kepler wreszcie udowodniła, że jest zdolna odkrywać planety mniejsze od Ziemi. Zarówno naukowcy, jak i entuzjaści poszukiwania egzoplanet czekali na ten moment od dawna. To systemy Kepler-20 oraz KOI-55 posiadają w swoich szeregach takie obiekty. Może i nie spełniają one głównego celu misji Kepler (czyli odnalezienia skalistej planety wielkości Ziemi w ekosferze) ale są ogromnym krokiem naprzód w tej gałęzi astronomii.

Kepler-20

Porównanie rozmiarów Kepler-20 e i f do Wenus i Ziemi.
Układ ten jest oddalony o 1000 lat świetlnych od naszej planety. W jego środku znajduje się gwiazda bardzo podobna do Słońca - jest to żółty karzeł o masie 0,912 Ms i promieniu wynoszącym 0,944 Rs. Najprawdopodobniej jest znacznie starsza (ok. 9 miliardów lat) od naszej gwiazdy dziennej. Astronomom udało się odnaleźć aż 5 planet okrążających ten dojrzały obiekt. Przyjrzyjmy się każdej z nich (od najbliższej do najodleglejszej):

Kepler-20 b to najbliższa gwieździe planeta. Okrąża ją w odległości 0,04537 AU w czasie 3.696 dnia. Jest to pod-Neptun prawie dwa razy większy od Ziemi (1,9 Rz) o masie 8,5 Mz.

Kepler-20 e to upragniona planeta mniejsza od Ziemi. Jej promień wynosi 0,872 Rz natomiast masa to nie więcej niż 3,082 Mz, choć teoretyczne obliczenia wskazują na przedział od 0,39 do 1,67. Najprawdopodobniej jest to obiekt skalisty lecz należy pamiętać, że jego temperatura sięga aż 760 stopni Celsjusza. Wynika to oczywiście z niewielkiej odległości od gwiazdy - 0,0507 AU - a co za tym idzie krótkiego okresu orbitalnego (6,098 dnia).

Kepler-20 c jest kolejnym pod-Neptunem w tym układzie. Jego rozmiary sięgają ponad 3 rozmiarów Ziemi, natomiast masa to aż 16,209 Mz. Obiega gwiazdę w odległości 0,093 AU z czasem 10,854 dnia.

Kepler-20 f to kolejna egzoplaneta o rozmiarach zbliżonych do Ziemi. Przy promieniu 1,0062 Rz jej masa wynosi 14,302 Mz, choć znów z teoretycznych obliczeń wartość ta jest znacznie niższa - od 0,66 do 3,04 Mz. Może być to więc kolejna skalista planeta w tym układzie. Pomimo nieco odleglejszej orbity (0,11 AU) i dłuższego obiegu (19,5 dnia) temperatura jej powierzchni to ponad 400 stopni Celsjusza.

Kepler-20 d jest ostatnią potwierdzoną planetą w tym systemie. Kolejny pod-Neptun o rozmiarze 2,795 Rz i masie 19 Mz. Planeta ta jest nieco bardziej odizolowana od czterech poprzednich, ciasno zgromadzonych planet. Obiega gwiazdę w maksymalnej odległości 0,345 AU w czasie ponad 77 dni.

Warto zwrócić uwagę na nietypową formacje powyższych obiektów. W Układzie Słonecznym planety skaliste znajdują się bliżej gwiazdy podczas gdy gazowe olbrzymy obiegają ją na znacznie dalszych orbitach. W Kepler-20 mamy interesujący szyk: pod-Neptun, planeta skalista, pod-Neptun planeta skalista, pod-Neptun. Astronomowie mają więc wiele pracy przed sobą aby wytłumaczyć taką sytuację, a kto wie ile jeszcze planet skrywa Kepler-20.

KOI-55

Planeta pożerana przez czerwonego olbrzyma.
KOI-55 jest szczególnym typem gwiazdy. Jest to bardzo dojrzały obiekt, a właściwie pozostałość po dawnym czerwonym gigancie. Obecnie jest on względnie niewielki bo aż 5 razy mniejszy od Słońca, a jego masa to około połowy masy naszej gwiazdy dziennej. System KOI-55 jest pozostałością po gwiezdnej katastrofie lecz mimo wszystko przetrwały tam co najmniej 2 planety:

KOI-55 b to kolejny obiekt mniejszy od Ziemi. Przy rozmierze 0,76 Rz jego masę oszacowano na 4,44 Mz. Obiega gwiazdę w niecałe 6 godzin w odległości 0,006 AU.

KOI-55 c jest również niewielką planetą - jej promień to 0,87 Rz, a masa 0,66 Mz. Obiega gwiazdę zaledwie 0,016 AU dalej niż poprzedni obiekt, na co potrzebuje nieco ponad 8 godzin.

Tak naprawdę obiekty te są jedynie pozostałościami po dawnych, znacznie większych planetach. Przetrwały one zanurzenie w gorącej powłoce czerwonego olbrzyma by obecnie spokojnie dogorywać wokół jego resztek. Ciekawe ile planet zniknęło raz na zawsze w czerwonych płomieniach.

środa, 21 grudnia 2011

NY Vir b - planeta w gorącym układzie

Układ podwójny - wizja artysty.
Witam po kilkunastodniowej przerwie. Mam nadzieję, że nikt nie obraził się za moją krótką nieobecność. Co ciekawe, w czasie mojego 'urlopu' nie potwierdzono istnienia żadnych planet pozasłonecznych, a więc praktycznie nie ma zaległości :). Dopiero wczoraj świat dowiedział się o dwóch nowych odkryciach. Zaczniemy od nieco 'mniej spektakularnego' - NY Vir b - a prawdopodobnie już wieczorem pojawi się tekst o niezwykle ciekawym systemie Kepler-20 oraz pierwszej planecie wielkości Ziemi! Zapraszam!

NY Vir to podwójny układ szybko rotujących gwiazd w niewielkiej odległości od siebie. Głównym komponentem tego układu jest podkarzeł typu B. Jego masa to 0,46 Ms (masy Słońca), natomiast temperatura tego karła to prawie 33000 stopni Celsjusza!  Drugim składnikiem systemu jest czerwony karzeł o masie 0,16 Ms i temperaturze niecałych 3000 stopni. Gwiazdy te okrążają się wzajemnie w czasie 2 godzin i 25 minut.

W tak ciasnych i gorących układach powstaje wiele zakłóceń powodowanych np. przez wzmożoną aktywność magnetyczną, co znacznie utrudnia wykrywanie egzoplanet. Na szczęście taka aktywność często okazuje się być cykliczna, co ułatwia jej odróżnienie od innych zjawisk. Tak też jest w NY Vir, dzięki czemu odkryto tam planetę za pomocą metody timingu. Krąży ona w odległości 3,3 AU od centrum układu, w czasie prawie 8 lat. Jej masa to 2,3 masy Jowisza, a więc jest jedną z mniejszych planet odkrytych tą metodą w układach podwójnych, co z kolei jest bardzo dobrym znakiem.

Źródło

wtorek, 6 grudnia 2011

Nowe dane Keplera - film

Zapraszam do obejrzenia interesującej prezentacji nowych danych misji Kepler.
  
Jest tam oczywiście mowa o wypływie nowych danych sondy Keplera oraz o szczególnej planecie Kepler-22 b. Na koniec rozważania o dokładnym analogu Ziemi w kosmosie oraz życiu pozaziemskim.
Dla leniwych kilka slajdów z części dotyczącej nowych danych:
1) Kandydaci Keplera - czerwiec 2010 - 312 planet.
(oś Y - rozmiar planety, oś X - okres orbitalny)


2) Kandydaci Keplera - luty 2011 - 1235 planet.
(oś Y - rozmiar planety, oś X - okres orbitalny)
3) Kandydaci Keplera - grudzień 2011 - 2326 planet.
(oś Y - rozmiar planety, oś X - okres orbitalny)
4) Wykres przedstawiający łączne zestawienie wszystkich kandydatów (2326) uwzględniając ich przybliżony rozmiar (w porównaniu do planet naszego układu).


5) Kandydatki na planety krążące w ekosferze (przed nowymi badaniami) - 139.
6) Kandydatki na planety krążące w ekosferze (po uwzględnieniu nowych czynników) - 48.


poniedziałek, 5 grudnia 2011

Konferencja Keplera - nowe odkrycia

Relacja z naukowej konferencji misji Kepler.

#1
O godzinie 17:00 rozpocznie się naukowa konferencja misji Kepler, podczas której mają zostać ogłoszone odkrycia najnowszych planet pozasłonecznych oraz rezultaty innych badań.

#2
Ponad 1000 nowych kandydatów od Keplera!

Kepler-22 b
#3
Pierwsza planeta od Keplera krążąca w ekosferze swojej gwiazdy - Kepler-22 b. Jest ona 2,4 razy większa od Ziemi. Obiega gwiazdę tego samego typu co nasze Słońce - G (żółty karzeł). Planeta okrąża gwiazdę macierzystą w 290 dni i prawdopodobnie cały ten czas spędza w ekosferze, czyli obszarze gdzie teoretycznie może utrzymać odpowiednią temperaturę powierzchni dla istnienia wody w stanie ciekłym.

Kepler-22 b jest pierwszą z 54 planet w ekosferach odkrytych w poprzedniej grupie kandydatów.*

#4
Dokładnie 1094 nowych kandydatów od Keplera! Razem więc mamy 2326 kandydatów.

#5
W tym:
207 planet wielkości Ziemi,
680 planet to Super Ziemie,
1,181 wielkości podobnej do Neptuna,
203 rozmiarów Jowisza
55 większych niż Jowisz.

#6*
Po lutowych danych mieliśmy 54 kandydatek na planety krążące w ekosferach. Ta lista zawęziła się obecnie do 48 ze względu na nowe modele atmosferyczne misji Kepler. Okazuje się, że ekosfery znajdują się nieco dalej od gwiazd niż sądzono wcześniej.


Oficjalne i krótkie przedstawienie nowych danych dla mediów właśnie się skończyło. Konferencja trwa i trwać będzie aż 4 dni. Przez ten czas pojawi się zapewne wiele ciekawych publikacji naukowych. Być może również kolejne odkrycia.

Więcej o planecie Kepler-22 b oraz innych możliwych nowościach prawdopodobnie już jutro!

piątek, 2 grudnia 2011

Wyjątkowy gorący Jowisz i układ podwójny HU Arq(AB)

KOI-254

Gorący Jowisz - wizja artysty.
Dziś liczba planet pozasłonecznych wzrasta do 707 za sprawą dwóch interesujących odkryć. Pierwszym z nich jest odkrycie planety KOI-254 b. Patrząc na parametry tej planety można odnieść wrażenie, iż jest to dość typowy gorący Jowisz. Jego masa wynosi 0,505 Mj, a promień to 0,9 Rj. Krąży na nieco ekscentrycznej orbicie (0,11) w maksymalnej odległości od gwiazdy 0,027 AU. Na jedno okrążenie wokół gwiazdy potrzebuje niespełna 2,5 dnia. 

Znacznie ciekawszą częścią tego układu jest sama gwiazda macierzysta - czerwony karzeł. Choć czerwone karły to gwiazdy najczęściej występujący we wszechświecie, a gorące Jowisze to obiekty najłatwiejsze do wykrycia, jeszcze nigdy nie udało się wykryć tych dwóch obiektów w jednym układzie. KOI-254 b jest więc pierwszym znanym gorącym Jowiszem krążącym wokół karła typu M. Dotychczasowy brak takich układów jest konsekwencją ewolucji w dysku protoplanetarnym o stosunkowo niedużej masie.

Warto jeszcze dodać, że temperatura gorącego Jowisza zazwyczaj dochodzi do 2000 stopni Celsjusza lub nawet przekracza tą wartość. W tym przypadku, ze względu na naturę gwiazdy, temperatura powierzchni KOI-254 b wynosi "zaledwie" około 1000 stopni.

HU Aqr(AB)

Bardzo luźne przedstawienie graficzne systemu HU Arq(AB)
HU Aqr(AB) to bardzo interesujący układ podwójny. Posiada on prawdopodobnie dwie masywne exoplanety, jednak ze względu na skomplikowane mechanizmy tego systemu, bardzo ciężko potwierdzić ich istnienie. Planety były ogłaszane w marcu tego roku, a już 3 miesiące później zakwestionowano je tłumacząc to wysoką niestabilnością systemu. Teraz po kolejnej dawce skomplikowanych obliczeń, te gazowe olbrzymy znów powracają na listę planet pozasłonecznych.

Dwie gwiazdy w tym systemie (pierwsza o masie około 0,8 masy Słońca[Ms], a druga 0,2 Ms) okrążają się wzajemnie w nieco ponad 2 godziny. Ta wartość jest mierzona bardzo dokładnie (naprawdę dokładnie! wynosi ona 0.0868204066 ± 0.0000000014 dnia) ponieważ to właśnie od niej zależą kolejne obliczenia. Znając ten okres można określić częstotliwość zaćmień jednej gwiazdy przez drugą. Następnie sytuacja jest analogiczna jak w przypadku detekcji planet wokół pulsarów. Tutaj jednak nie mamy do czynienia z impulsami radiowymi, lecz właśnie z zaćmieniami. Jeśli wokół tych dwóch gwiazd krążą planety to można obserwować pewne odchylenia w czasie między kolejnymi zaćmieniami (które w przeciwnym razie byłyby bardzo regularne). Z takich odchyleń naukowcy są w stanie odczytać parametry planet.

Planety HU Aqr(AB) b i HU Aqr(AB) c to gazowe olbrzymy o masach wynoszących odpowiednio 5,4 i 5,9 masy Jowisza. Krążą w odległościach 3,45 i 6,18 AU w czasie 6,45 i 15,45 lat. To nieco inne dane niż te ogłoszone w marcu. Świadczy to o dużym zainteresowaniu tym wyjątkowym układem. Zapewne jeszcze nie raz poszczególne wartości będą ulegać zmianom. Były również pewne rozważania o trzeciej, jeszcze odleglejszej gazowej planecie w tym systemie. Jednak póki co nie ma mowy o możliwości jej potwierdzenia.


Źródło 1; Źródło 2