ดาวเคราะห์ร้อนสองดวงมองเห็นโคจรใกล้กับดาวฤกษ์แม่มาก

เครดิตรูปภาพ: ESO
ทีมนักดาราศาสตร์ชาวยุโรป [1] กำลังประกาศการค้นพบและศึกษาดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะดวงใหม่สองดวง (ดาวเคราะห์นอกระบบ) พวกเขาเป็นของวัตถุผู้สมัครผ่านการขนส่งของ OGLE และสามารถระบุรายละเอียดได้ สิ่งนี้เพิ่มจำนวนดาวเคราะห์นอกระบบที่ค้นพบโดยวิธีการขนส่ง วัตถุทั้งสามนี้เป็นที่รู้จักกันในขณะนี้

การสำรวจดังกล่าวดำเนินการในเดือนมีนาคม 2547 ด้วยสเปคโตกราฟหลายเส้นใย FLAMES บนกล้องโทรทรรศน์ VLT Kueyen ขนาด 8.2 ม. ที่หอดูดาว ESO Paranal (ชิลี) พวกเขาเปิดใช้งานนักดาราศาสตร์เพื่อวัดความเร็วของรัศมีที่แม่นยำสำหรับดาวสี่สิบเอ็ดซึ่งการสำรวจความสว่างชั่วคราวถูกสำรวจโดย OGLE ผลกระทบนี้อาจเป็นลายเซ็นของการขนส่งต่อหน้าดาวฤกษ์ของดาวเคราะห์ที่กำลังโคจร แต่ก็อาจเกิดจากดาวข้างเคียงตัวเล็ก ๆ

สำหรับดาวสองดวง (OGLE-TR-113 และ OGLE-TR-132) การเปลี่ยนแปลงความเร็วที่วัดได้เผยให้เห็นการมีอยู่ของสหายมวลดาวเคราะห์ในวงโคจรระยะสั้นมาก

ผลลัพธ์นี้เป็นการยืนยันการมีอยู่ของดาวเคราะห์ยักษ์ชั้นใหม่ที่เรียกว่า "จูปิเตอร์ร้อนแรงมาก" เนื่องจากขนาดและอุณหภูมิพื้นผิวที่สูงมาก พวกเขาอยู่ใกล้กับดาวฤกษ์แม่อย่างมากโคจรรอบพวกมันในเวลาน้อยกว่า 2 วัน (โลก)

วิธีการผ่านการตรวจจับดาวเคราะห์นอกระบบจะ“ แสดงให้เห็น” สำหรับสาธารณชนทั่วไปในวันที่ 8 มิถุนายน 2547 เมื่อดาวเคราะห์วีนัสผ่านหน้าแผ่นดิสก์สุริยะ โปรแกรม VT-2004

ค้นพบโลกอื่น
ในช่วงทศวรรษที่ผ่านมานักดาราศาสตร์ได้เรียนรู้ว่าระบบสุริยะของเรานั้นไม่เหมือนใครเนื่องจากมีดาวเคราะห์ยักษ์ 120 ดวงที่โคจรรอบดาวฤกษ์อื่นโดยการสำรวจรัศมีความเร็ว (เทียบกับ ESO PR 13/00, ESO PR 07/01 และ ESO PR 3/3)

อย่างไรก็ตามเทคนิครัศมีความเร็วไม่ได้เป็นเพียงเครื่องมือเดียวสำหรับการตรวจจับดาวเคราะห์นอกระบบ เมื่อดาวเคราะห์เกิดขึ้นต่อหน้าดาวฤกษ์แม่ของมัน (เท่าที่เห็นจากโลก) มันจะบล็อกแสงเล็ก ๆ น้อย ๆ จากมุมมองของเรา ดาวเคราะห์ที่มีขนาดใหญ่ขึ้นนั้นสัมพันธ์กับดาวฤกษ์มากขึ้นคือส่วนของแสงที่ถูกบล็อก

มันเป็นผลเหมือนกันทุกประการเมื่อวีนัสเคลื่อนผ่านแผ่นโซลาร์ในวันที่ 8 มิถุนายน 2547 ESO PR 03/04 และเว็บไซต์โปรแกรม VT-2004 ในศตวรรษที่ผ่านมาเหตุการณ์ดังกล่าวถูกนำมาใช้เพื่อประเมินระยะทางของดวงอาทิตย์ - โลกด้วยความหมายที่มีประโยชน์อย่างยิ่งสำหรับฟิสิกส์ดาราศาสตร์และกลไกท้องฟ้า

ทุกวันนี้การผ่านหน้าของดาวเคราะห์กำลังได้รับความสำคัญ การสำรวจหลายครั้งกำลังพยายามหาลายเซ็นจาง ๆ ของโลกอื่น ๆ โดยใช้การวัดด้วยแสงเป็นตัวเอกเพื่อค้นหาการลดแสงของดาวฤกษ์เป็นระยะเมื่อดาวเคราะห์ผ่านหน้าดิสก์

หนึ่งในนั้นคือการสำรวจ OGLE ซึ่งเดิมได้รับการคิดค้นเพื่อตรวจจับเหตุการณ์ไมโครลิตรการตรวจสอบความสว่างของดาวจำนวนมากในช่วงเวลาปกติ ในช่วงสี่ปีที่ผ่านมามันยังรวมถึงการค้นหา "ดาวฤกษ์" ที่สว่างเป็นระยะ ๆ ของดาวฤกษ์ซึ่งเกิดจากการผ่านการเคลื่อนที่ของวัตถุขนาดเล็กที่โคจรอยู่เป็นประจำ (ดาวขนาดเล็กดาวแคระน้ำตาลหรือดาวเคราะห์ขนาดเท่าดาวพฤหัส) ทีม OGLE ได้ประกาศ 137“ ผู้สมัครผ่านการสำรวจดาวเคราะห์” จากการสำรวจดาวฤกษ์ประมาณ 155,000 ดวงในเขตท้องฟ้าทางใต้สองแห่งหนึ่งแห่งอยู่ในทิศทางเดียวกับศูนย์กาแล็กซี่

การแก้ไขลักษณะของทรานส์ OGLE
ผู้สมัครผ่านการตรวจของ OGLE นั้นตรวจพบโดยการลดลงของความสว่างของดาวฤกษ์ที่สังเกตเป็นระยะ ๆ รัศมีของดาวเคราะห์ขนาดเท่าดาวพฤหัสนั้นเล็กกว่าดาวฤกษ์ประเภทสุริยะประมาณ 2 เท่านั่นคือมันครอบคลุมพื้นผิวของดาวฤกษ์ดวงนั้นประมาณ 1/100 และด้วยเหตุนี้มันจึงปิดกั้นแสงดาวฤกษ์ประมาณ 1% ในช่วง การขนส่ง

อย่างไรก็ตามการปรากฏตัวของเหตุการณ์การขนส่งเพียงอย่างเดียวไม่ได้เผยให้เห็นถึงลักษณะของร่างกายที่กำลังผ่านหน้า นี่เป็นเพราะดาวมวลต่ำหรือดาวแคระน้ำตาลเช่นเดียวกับความสว่างแปรผันของระบบดาวคู่ที่บดบังพื้นหลังที่เห็นในทิศทางเดียวกันอาจส่งผลให้เกิดความแปรปรวนของความสว่างที่จำลองดาวเคราะห์ที่โคจรรอบดาวยักษ์

อย่างไรก็ตามลักษณะของวัตถุการเปลี่ยนผ่านอาจเกิดขึ้นได้จากการสำรวจด้วยความเร็วรัศมีของดาวฤกษ์แม่ ขนาดของการแปรผันของความเร็ว (แอมพลิจูด) เกี่ยวข้องโดยตรงกับมวลของวัตถุร่วมดังนั้นจึงอนุญาตให้แยกความแตกต่างระหว่างดวงดาวและดาวเคราะห์ซึ่งเป็นสาเหตุของความสว่างที่สังเกตได้ว่า "จุ่ม"

ด้วยวิธีนี้การค้นหาการขนส่งผ่านทางแสงและการตรวจวัดความเร็วในแนวรัศมีจึงกลายเป็นเทคนิคที่ทรงพลังมากในการตรวจจับดาวเคราะห์นอกระบบใหม่ นอกจากนี้ยังเป็นประโยชน์อย่างยิ่งสำหรับการอธิบายลักษณะของพวกเขา ในขณะที่การตรวจจับดาวเคราะห์ด้วยวิธีความเร็วเรเดียลจะให้ผลการประเมินมวลของมันที่ต่ำกว่า แต่การวัดการเคลื่อนที่นั้นสามารถตรวจสอบมวลรัศมีและความหนาแน่นของดาวเคราะห์ที่แน่นอนได้

การสำรวจความเร็วรอบทิศทางของผู้ติดตามการขนส่ง 137 OGLE ไม่ใช่เรื่องง่ายเนื่องจากดาวค่อนข้างจาง (ภาพที่มองเห็นประมาณ 16) สิ่งนี้สามารถทำได้โดยใช้กล้องดูดาวในชั้น 8-10m ด้วยสเปคโตรกราฟความละเอียดสูง

ธรรมชาติของดาวเคราะห์นอกระบบสองดวงใหม่
ทีมนักดาราศาสตร์ชาวยุโรป [1] จึงใช้กล้องโทรทรรศน์ VLT Kueyen ขนาด 8.2-m ในเดือนมีนาคม 2004 พวกเขาติดตาม 41 OGLE“ ดาวผู้ผ่านการคัดเลือกชั้นนำ” ในช่วง 8 คืนครึ่ง พวกเขาทำกำไรจากความจุมัลติเพล็กซ์ของตัวเชื่อมโยงไฟเบอร์ FLAMES / UVES ที่อนุญาตให้รับสเปกตรัมความละเอียดสูงของวัตถุ 8 พร้อมกันและวัดความเร็วของดาวฤกษ์ด้วยความแม่นยำประมาณ 50 เมตร / วินาที

ในขณะที่ส่วนใหญ่ของผู้สมัครการขนส่งของ OGLE กลายเป็นดาวคู่ (ส่วนใหญ่เป็นดาวขนาดเล็กและเย็นที่ผ่านหน้าดาวประเภทสุริยะ) วัตถุสองชนิดที่รู้จักกันในชื่อ OGLE-TR-113 และ OGLE-TR-132 พบว่ามีการเปลี่ยนแปลงความเร็วเล็กน้อย เมื่อการสำรวจที่มีอยู่ทั้งหมด - การแปรผันของแสงการรวมตัวกันของดาวฤกษ์และการเปลี่ยนแปลงความเร็วในแนวรัศมี - นักดาราศาสตร์สามารถตรวจสอบได้ว่าสำหรับดาวสองดวงนี้วัตถุที่ผ่านการส่ายนั้นมีมวลเข้ากันได้กับดาวเคราะห์ยักษ์อย่างดาวพฤหัส

ที่น่าสนใจทั้งคู่ตรวจพบดาวเคราะห์ใหม่รอบดาวฤกษ์ที่อยู่ไกลออกไปในกาแลคซีทางช้างเผือกในทิศทางของกลุ่มดาวแครินาทางใต้ สำหรับ OGLE-TR-113 ดาวแม่นั้นเป็นแบบ F (ร้อนกว่าและมีมวลมากกว่าดวงอาทิตย์เล็กน้อย) และอยู่ในระยะทางประมาณ 6,000 ปีแสง ดาวเคราะห์ที่โคจรอยู่นั้นหนักกว่าประมาณ 35% และเส้นผ่านศูนย์กลางของมันนั้นใหญ่กว่าของดาวพฤหัส 10% ซึ่งเป็นดาวเคราะห์ที่ใหญ่ที่สุดในระบบสุริยะ มันโคจรรอบดาวฤกษ์หนึ่งครั้งทุก ๆ 1.43 วันด้วยระยะทางเพียง 3.4 ล้านกิโลเมตร (0.0228 AU) ในระบบสุริยะดาวพุธอยู่ห่างจากดวงอาทิตย์ 17 เท่า อุณหภูมิพื้นผิวของดาวเคราะห์ดวงนั้นซึ่งคล้ายกับดาวพฤหัสบดีเป็นดาวก๊าซยักษ์สูงกว่าตามลำดับอาจสูงกว่า 1,800 องศาเซลเซียส

ระยะห่างจากระบบ OGLE-TR-132 ประมาณ 1200 ปีแสง ดาวเคราะห์ดวงนี้มีน้ำหนักมากเท่ากับดาวพฤหัสและใหญ่กว่าประมาณ 15% (ขนาดของมันยังค่อนข้างไม่แน่นอน) มันโคจรรอบดาวฤกษ์ K-dwarf (เย็นกว่าและมีมวลน้อยกว่าดวงอาทิตย์) ทุกๆ 1.69 วันที่ระยะ 4.6 ล้านกม. (0.0306 AU) นอกจากนี้โลกนี้จะต้องร้อนมาก

ดาวเคราะห์นอกระบบประเภทใหม่
เมื่อก่อนหน้านี้พบว่าวัตถุการขนส่งดาวเคราะห์ OGLE-TR-56 [3] วัตถุ OGLE ใหม่ทั้งสองกำหนดระดับของดาวเคราะห์นอกระบบที่ยังไม่ถูกตรวจพบโดยการสำรวจความเร็วของรัศมีในปัจจุบัน: ดาวเคราะห์ที่มีระยะเวลาสั้นมากและมีวงโคจรเล็ก ๆ การกระจายของระยะเวลาการโคจรของ "จูปิเตอร์ร้อน" ที่ตรวจพบจากการสำรวจความเร็วของรัศมีดูเหมือนว่าจะลดลงต่ำกว่า 3 วันและไม่เคยพบดาวเคราะห์ใดที่มีระยะเวลาการโคจรสั้นกว่า 2.5 วัน

การมีอยู่ของดาวเคราะห์ทั้งสามของ OGLE แสดงให้เห็นว่า“ ดาวพฤหัสร้อนแรงมาก” มีอยู่จริงแม้ว่าพวกมันอาจจะค่อนข้างหายาก อาจจะมีวัตถุหนึ่งชนิดสำหรับทุกๆ 2500 ถึง 7000 ดวง นักดาราศาสตร์ประหลาดใจอย่างแท้จริงว่าวัตถุของดาวเคราะห์จัดการอย่างไรที่จะจบลงในวงโคจรเล็ก ๆ เช่นนี้ดังนั้นจึงอยู่ใกล้ดาวฤกษ์ศูนย์กลางของพวกมัน

ตรงกันข้ามกับวิธีการตรวจสอบความเร็วรอบแนวรัศมีซึ่งรับผิดชอบการตรวจจับดาวเคราะห์ส่วนใหญ่รอบ ๆ ดาวฤกษ์ปกติการรวมกันของการตรวจจับการเคลื่อนที่และการตรวจจับความเร็วของรัศมีทำให้สามารถตรวจสอบมวลรัศมีและความหนาแน่นเฉลี่ยของดาวเคราะห์เหล่านี้ได้

ความคาดหวังสูง
วัตถุใหม่สองชิ้นมีจำนวนดาวเคราะห์นอกระบบเพิ่มขึ้นสองเท่าซึ่งมีมวลและรัศมีเป็นที่รู้จัก (วัตถุ OGLE ทั้งสามรวมกับ HD209458b ซึ่งตรวจพบโดยการสำรวจความเร็วของรัศมี ข้อมูลใหม่เกี่ยวกับมวลและรัศมีที่แน่นอนเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการทำความเข้าใจฟิสิกส์ภายในของดาวเคราะห์เหล่านี้

ความสมบูรณ์ของเทคนิคการขนส่งและความเร็วเรเดียลจะเปิดประตูสู่การศึกษาอย่างละเอียดเกี่ยวกับลักษณะที่แท้จริงของดาวเคราะห์นอกระบบ การค้นหาตามอวกาศเพื่อสำรวจดาวเคราะห์ - เช่นภารกิจของ COROT และ KEPLER พร้อมกับการสำรวจติดตามผลตามแนวรัศมีตามพื้นดินในอนาคตจะนำไปสู่ลักษณะของโลกอื่นที่มีขนาดเล็กเท่ากับโลกของเรา

แหล่งต้นฉบับ: ข่าว ESO