Αστρονόμοι κάνουν χρήση υπέρ-ευαίσθητης κάμερας για τη μέτρηση του μεγέθους εξωπλανητών

Πηγή: PhysOrg, 11 Δεκεμβρίου 2008

Μια ομάδα αστρονόμων με επικεφαλής τον John Johnson του Πανεπιστημίου της Χαβάης χρησιμοποίησε μια νέα τεχνική για τη μέτρηση του ακριβούς μεγέθους ενός πλανήτη γύρω από ένα μακρινό αστέρι. Χρησιμοποίησαν μια κάμερα τόσο ευαίσθητη που θα μπορούσε να ανιχνεύσει το πέρασμα μιας πεταλούδας μπροστά από ένα φωτισμένο παράθυρο από απόσταση 1600 χιλιόμετρα.

Όταν ο εξωπλανήτης WASP-10b περνά μπροστά από τον δίσκο του μητρικού του άστρου, WASP-10, η φωτεινότητα του άστρου μειώνεται οπότε οι επιστήμονες μπορούν να μετρήσουν το ακριβές μέγεθος του πλανήτη.

Η κάμερα, τοποθετημένη στο τηλεσκόπιο των 2.2 μέτρων στο Μάουνα Κέα, μετράει τη μικρή μείωση στη φωτεινότητα, η οποία λαμβάνει χώρα όταν ένας πλανήτης περνάει μπροστά από το μητρικό του αστέρι κατά μήκος της ευθείας που το ενώνει με τη Γη. Αυτές οι "πλανητικές διελεύσεις" επιτρέπουν στους ερευνητές να υπολογίζουν τις διαμέτρους των πλανητών εκτός ηλιακού μας συστήματος.

"Αν και γνωρίζουμε περισσότερους από 330 πλανήτες σε τροχιά γύρω από άλλα αστέρια του Γαλαξία μας, μπορούμε να μετρήσουμε τα φυσικά μεγέθη για μόνο τους λίγους πλανήτες που είναι σε ευθεία γραμμή κατά την διέλευση τους, εξηγεί ο Johnson.

Η ομάδα μελέτησε έναν πλανήτη που ονομάζεται WASP-10b, η οποία πιστεύεται ότι έχει μια ασυνήθιστα μεγάλη διάμετρο. Οι ερευνητές ήταν σε θέση να μετρήσουν την διάμετρο με πολύ μεγαλύτερη ακρίβεια από όσο πριν, διαπιστώνοντας έτσι ότι είναι ένας από τους πιο πυκνούς γνωστούς πλανήτες, κι όχι ένας από τα πιο 'φουσκωμένους'. Το μητρικό άστρο WASP-10 είναι περίπου 300 έτη φωτός από τη Γη.

Ο αστρονόμος John Tonry σχεδίασε τη νέα κάμερα, που είναι γνωστή ως OPTIC και η οποία φτιάχτηκε στο Πανεπιστημίου της Χαβάης. Χρησιμοποιεί ένα νέου τύπου ανιχνευτή, που είναι πολύ σταθερός και μπορεί να συγκεντρώνει περισσότερο φως, άρα οδηγεί σε μεγαλύτερη ακρίβεια.

"Η νέα αυτή σχεδίαση του ανιχνευτή πραγματικά πρόκειται να αλλάξει τον τρόπο με τον οποίο θα γίνεται η μελέτη των πλανητών. Θα βλέπει αμέσως τις διελεύσεις του πλανήτη", δήλωσε το μέλος της ομάδας Joshua Winn του MIT. Η ακρίβεια της κάμερας είναι πολύ υψηλή για την ανίχνευση πολύ μικρότερων εξωπλανητών, που περνούν μπροστά από το άστρο τους, από ό,τι προηγουμένως. Υπολογίζει το φως με ακρίβεια 1 προς 2.000. Για πρώτη φορά, οι επιστήμονες πλησιάζουν την ακρίβεια που χρειάζεται για να μετρήσουν διελεύσεις πλανητών στο μέγεθος της Γης.

Η διάμετρος του εξωπλανήτη WASP-10b είναι μόνο 6% μεγαλύτερη από εκείνη του Δία, αν και ο WASP-10b έχει τριπλάσια μάζα. Αντίστοιχα, η πυκνότητα είναι περίπου τριπλάσια από αυτή του Δία. Επειδή το εσωτερικό τους εν μέρει εκφυλίζεται, οι πλανήτες σαν τον Δία έχουν σχεδόν σταθερή ακτίνα σε ένα ευρύ φάσμα μαζών.

Η επιστημονική εργασία που παρουσιάζει αυτή την ανακάλυψη δημοσιεύεται στο Astrophysical Journal Letters