- Kaasujättiläisplaneetta on löydetty suurelta kiertoradalta kaukaisen tähden ympäriltä
- Nimeltään GU Psc b:ltä kestää 80 000 vuotta kiertää kiertorata
- Se on 2 000 kertaa kauempana tähdestään kuin Maa on Auringosta
- Tämä etäisyys, joka on ennätys eksoplaneettojen joukossa, on mahdollistanut sen kuvaamisen
- Ja se voi johtaa pienempien planeettojen löytämiseen tiiviimmillä kiertoradoilla
Menetelmämme aurinkokunnan ulkopuolisten planeettojen löytämiseksi ovat vielä hyvin alkeellisia, mutta olemme nyt pääsemässä vaiheeseen, jossa voimme alkaa ottaa niistä kuvia.
Juuri tällä tavalla, joka tunnetaan nimellä suora kuvantaminen, on havaittu kaasujättiläinen, joka kiertää tähteä, joka on kolme kertaa vähemmän massiivinen kuin aurinkomme.
Mutta silmiinpistävintä tässä planeetassa, joka on nimetty GU Psc b:ksi, on valtava etäisyys, jolla se kiertää isäntänään toimivaa tähteään – se on suunnilleen 2000-kertaisella etäisyydellä verrattuna siihen, kuinka kaukana Maapallo on Auringosta, mikä on ennätyksellinen etäisyysero eksoplaneettojen keskuudessa.
Kansainvälinen tutkijaryhmä, jota johtaa Montréalin yliopiston fysiikan laitoksen tohtorikoulutettava Marie-Ève Naud, pystyi löytämään planeetan yhdistelemällä havaintoja, jotka saatiin Gemini-observatorioilta, Observatoire Mont-Méganticilta (OMM), Kanada-Ranska-Hawaii-teleskoopilta (CFHT) ja W.M. Keckin observatoriosta.
MITEN TÄMÄ PLANEETTI VERTAA MEIDÄN AURINKOJÄRJESTELMÄÄN
Merkurius
Aika kiertoradalle: 87.9 päivää
Venus
224.7 päivää
Maa
365.25 päivää
Mars
686.9 päivää
Jupiter
11.9 vuotta
Saturnus
29.4 vuotta
Uranus
84.3 vuotta
Neptunus
164.8 vuotta
Pluto
247.7 vuotta
Eris
560.2 vuotta
GU Psc b
80 000 vuotta
GU Psc b:ltä kestää etäisyytensä tähteensä nähden noin 80 000 Maan vuotta tehdä täydellinen kiertorata.
Tutkijat hyödynsivät planeetan ja sen tähden välistä suurta etäisyyttä myös kuvien ottamisessa.
Vertailemalla OMM:n ja CFHT:n eri aallonpituuksilla (tai väreillä) saatuja kuvia he pystyivät havaitsemaan planeetan oikein.
”Planeetat ovat paljon kirkkaampia, kun niitä tarkastellaan infrapunassa näkyvän valon sijaan, koska niiden pintalämpötila on alhaisempi muihin tähtiin verrattuna”, Naud sanoo.
”Tämän ansiosta pystyimme tunnistamaan GU Psc b:n.”
Tutkijat tutkivat GU Psc:n ympäristöä, koska tähti oli juuri tunnistettu nuoren tähtijoukon AB Doraduksen jäseneksi.
Nuoret tähdet (vain 100 miljoonaa vuotta vanhat) ovat parhaita kohteita planeettojen havaitsemiseen kuvantamisen avulla, koska niiden ympärillä olevat planeetat ovat vielä jäähtymässä ja ovat siksi kirkkaampia.
Tämä ei tarkoita, että GU Psc b:n kaltaisia planeettoja olisi olemassa suuria määriä, kuten Naudin väitöskirjan toinen ohjaaja ja Montréalin yliopiston astrofyysikko Étiene Artigau toteaa.
”Havaitsimme yli 90 tähteä ja löysimme vain yhden planeetan, joten tämä on todella tähtitieteellinen outous”, hän sanoo.
Planeetan muiden ominaisuuksien, kuten sen massan, määrittämiseksi tutkijat käyttivät teoreettisia malleja planeettojen kehityksestä.
Havaijilla sijaitsevasta Gemini North -observatoriosta saadun GU Psc b -planeetan valospektriä verrattiin tällaisiin malleihin, mikä osoitti, että sen lämpötila on noin 800 °C (1 500 °F).
Tietäen tähden GU Psc iän sen sijainnin AB Doraduksessa, ryhmä pystyi määrittämään planeetan massan , joka on yhdeksästä 13-kertainen Jupiteriin verrattuna.
Astrofyysikot toivovat voivansa lähivuosina havaita GU Psc:n kaltaisia, mutta paljon lähempänä tähteään sijaitsevia planeettoja muun muassa uusien instrumenttien, kuten hiljattain Chilessä sijaitsevalle Gemini South -asemalle asennetun GPI:n (Gemini Planet Imager) ansiosta.
Näiden planeettojen läheisyys tähtiinsä nähden tekee niiden havaitsemisesta paljon vaikeampaa.
GU Psc b onkin malliesimerkki näiden kohteiden paremmalle ymmärtämiselle.
”GU Psc b on todellinen luonnon lahja”, sanoo René Doyon, Naudin väitöskirjan toinen ohjaaja ja OMM:n johtaja.
”Suuri etäisyys, joka erottaa sen tähdestään, mahdollistaa sen syvällisen tutkimisen useilla eri instrumenteilla, mikä antaa paremman ymmärryksen jättiläismäisistä eksoplaneetoista yleensä.”
Ryhmä on aloittanut projektin, jonka tarkoituksena on havainnoida useampaa sataa tähteä ja havaita samankaltaisilta kiertoradoilta GU Psc b:tä kevyempiä planeettoja.
Todella harvinaisen kohteen GU Psc b löytyminen lisää tietoisuutta huomattavasta etäisyydestä, joka voi vallita planeettojen ja niiden tähtien välillä, ja avaa mahdollisuuden etsiä planeettoja tehokkailla infrapunakameroilla käyttäen paljon pienempiä teleskooppeja, kuten Observatoire du Mont-Méganticin observatoriossa olevaa teleskooppia.
Tutkijat toivovat myös saavansa lähivuosina lisää tietoa tällaisten kohteiden runsaudesta käyttämällä välineitä, kuten Nasan tulevaa James Webb -avaruusteleskooppia.