Verdensomspændende observationer bekræfter en nærliggende exoplanet

Forskere, der brugte teleskoper rundt om i verden, bekræftede og karakteriserede en exoplanet, der kredser om en nærliggende stjerne, gennem et sjældent fænomen kendt som gravitationel mikrolinse. Exoplaneten har en masse svarende til Neptun, men den kredser om en stjerne, der er lettere (koldere) end Solen i en kredsløbsradius svarende til Jordens kredsløbsradius. Omkring kølige stjerner, dette orbitale område menes at være fødestedet for gasgigantiske planeter. Resultaterne af denne forskning tyder på, at planeter på størrelse med Neptun kan være almindelige omkring dette orbitale område. Fordi den exoplanet, der blev opdaget denne gang, er tættere på end andre exoplaneter opdaget ved samme metode, det er et godt mål for opfølgende observationer af teleskoper i verdensklasse som Subaru-teleskopet.

Den 1. november 2017 amatørastronom Tadashi Kojima i Gunma Prefecture, Japan rapporterede om et gådefuldt nyt objekt i stjernebilledet Tyren. Astronomer over hele verden begyndte opfølgende observationer og fastslog, at dette var et eksempel på en sjælden hændelse kendt som gravitationel mikrolinse. Einsteins generelle relativitetsteori fortæller os, at tyngdekraften fordrejer rummet. Hvis et forgrundsobjekt med stærk tyngdekraft passerer direkte foran et baggrundsobjekt i det ydre rum, kan dette skæve rum fungere som en linse og fokusere lyset fra baggrundsobjektet, får det til at se ud til at lysne midlertidigt. I tilfældet med genstanden opdaget af Kojima, en stjerne 1600 lysår væk gik foran en stjerne 2600 lysår væk. Desuden, ved at studere ændringen i linsens lysstyrke, astronomer fastslog, at forgrundsstjernen har en planet, der kredser om den.

Det er ikke første gang, en exoplanet er blevet opdaget ved hjælp af mikrolinseteknikken. Men mikrolinsebegivenheder er sjældne og kortvarige, så de opdagede indtil videre ligger mod det galaktiske center, hvor der er flest stjerner. I modsætning, dette exoplanetsystem blev fundet i næsten nøjagtig den modsatte retning som observeret fra Jorden.

Et hold ledet af Akihiko Fukui ved University of Tokyo ved hjælp af en samling af 13 teleskoper placeret rundt om i verden, inklusive 188 cm teleskopet og 91 cm teleskopet ved NAOJs Okayama Astrophysical Observatory, observerede dette fænomen i 76 dage og indsamlede nok data til at bestemme egenskaberne af exoplanetsystemet. Værtsstjernen har en masse omkring halvdelen af ​​Solens masse. Exoplaneten omkring den har en bane, der i størrelse svarer til Jordens bane, og en masse omkring 20 % tungere end Neptun.

Denne kredsløbsradius omkring denne type stjerne falder sammen med det område, hvor vand kondenserer til is under planetdannelsesfasen, hvilket gør dette sted teoretisk gunstigt til at danne gasgigantiske planeter. Teoretiske beregninger viser, at denne slags planeter har en a priori detektionssandsynlighed på kun 35%. Det faktum, at denne exoplanet blev opdaget ved et rent tilfælde, antyder, at planeter på størrelse med Neptun kan være almindelige omkring dette kredsløbsområde.

Dette exoplanetsystem er tættere og lysere set fra Jorden end andre exoplanetsystemer opdaget ved mikrolinsing. Dette gør det til et primært mål for opfølgende observationer med verdensførende teleskoper som Subaru Telescope eller næste generation ekstremt store teleskoper som Thirty Meter Telescope TMT.

Disse resultater blev offentliggjort som Fukui et al. "Kojima-1Lb er en mildt kold Neptun omkring den lyseste mikrolensende værtsstjerne" i Astronomisk Tidsskrift den 1. november, 2019.