Stjörnufræðingar uppgötva fyrstu mögulegu fjarreikistjörnurnar í annarri vetrarbraut

Mynd af þyngdarlinsuvetrarbrautinni RXJ 1131-1231, með linsuvetrarbrautina í miðjunni og fjórum smærri bakgrunnskvasara með linsu. Mynd um háskólann í Oklahoma ogAmericaSpace.

Þúsundiraf fjarreikistjörnum hafa fundist hingað til, af mörgum mismunandi gerðum, en þær eiga það sameiginlegt að hafa allar fundist í okkar eigin vetrarbraut. Þetta kemur þó ekki á óvart þar sem auðvitað væri auðveldara að greina nánari fjarreikistjörnur en þær sem eru fjær. En nú hafa stjörnufræðingar greint frá uppgötvun fyrstu mögulegu fjarreikistjarnanna í annarri vetrarbraut, ótrúlegt afrek, sérstaklega miðað við að vetrarbrautin er 3,8 milljarðarljósárí burtu!

Pláneturnar fundust afXinyu Daivið University of Oklahoma (OU), ásamt OU postdoctoral researcherEduardo Guerras.Blaðið þeirraer birt í ritrýnduAstrophysical Journal Letters.

Stjörnufræðingarnir notuðuquasar microlensing aðferðtil að greina pláneturnar, með gögnum frá Chandra röntgenstjörnustöð NASA.

Niðurstöðurnar, með því að nota míkrólinsunfyrirmyndirreiknað á OUofurtölvumiðstöð, benti á allt að 2.000 fjarreikistjörnur, allt frá massa tunglsins til massa Júpíters. Þeir eru líkaóbundið, sem þýðir að þeir erufantur reikistjarnaekki á braut um neinar stjörnur. Svipaðar dularfullar plánetur hafa einnig fundist í okkar eigin vetrarbraut.

Kvasarinn RXJ 1131-1231 skiptist í fjórar myndir. Mynd í gegnum NASA/ CXC/ Univ. frá Michigan/ RC Reis o.fl.AmericaSpace.

Fráágrip:

Áður hafa reikistjörnur aðeins fundist í Vetrarbrautinni. Hér sýnum við að kvasar míkrólinsun veitir leið til að rannsaka geimrænar reikistjörnur í vetrarbrautinni með því að rannsaka míkrólinsunareiginleika losunar nálægt atburðarás sjónhvolfs ofurhvöss svarthols bakgrunnskvasarans með því að nota núverandi kynslóð sjónauka. Við sýnum að fjöldi óbundinna reikistjarna milli stjarna með massa frá tungli til Júpítermassa er nauðsynlegur til að útskýra tíð Fe K-Alpha línuorkuhreyfingar sem sjást í þyngdarlinsaða kvasar RXJ 1131-1231 við rauða breytingu á z = 0,295 eða 3,8 milljarða ljósára fjarlægð. Við þvingum massahluta plánetunnar til að vera stærri en 0.0001 af halómassanum, sem jafngildir 2.000 hlutum, allt frá tungli til Júpítermassa á hverja aðalröðstjörnu.

Dai sagði í yfirlýsingu:

Við erum mjög spennt fyrir þessari uppgötvun. Þetta er í fyrsta skipti sem einhver uppgötvar plánetur fyrir utan vetrarbrautina okkar. Þessar litlu plánetur eru bestu frambjóðendurnir fyrir undirskriftina sem við sáum í þessari rannsókn með því að nota microlensing tækni. Við greindum há tíðni undirskriftarinnar með því að móta gögnin til að ákvarða massa.

Skýringarmynd sem sýnir áhrif þungamiðlunar á mælingu á fjarlægan kvasar. Mynd með Jason Cowan/Astronomy Technology Center/NASA.

Örmæling á kvasarum gerir stjörnufræðingum kleift að ákvarða tilvist slíkra reikistjarna, þó að enginn sjónauki sem enn var smíðaður gæti séð þær. Þyngdarsvið vetrarbrautarinnar sem er í 3,8 milljarða ljósára fjarlægð, milli okkar og kvasarinn, beygir ljós á þann hátt að það skapar fjórar myndir af kvasarnum. Rannsakendur komust að því að það voru sérkennilegar línuorkuhreyfingar í ljósi kvasarsins sem aðeins væri hægt að útskýra með plánetum í vetrarbrautinni sem linsuðu kvasarinn. Guerras útskýrði:

Þetta er dæmi um hversu öflug greiningartækni extragalactic microlensing getur verið. Þessi vetrarbraut er staðsett í 3,8 milljarða ljósára fjarlægð og það eru engar minnstu líkur á að skoða þessar plánetur beint, ekki einu sinni með besta sjónaukanum sem hægt er að ímynda sér í vísindaskáldsögu.

Hins vegar getum við rannsakað þau, afhjúpað nærveru þeirra og jafnvel haft hugmynd um fjöldann.

Þetta eru mjög flott vísindi.

Hugmynd listamanns um reikistjörnu Kepler-186f. Þúsundir fjarreikistjarna hafa fundist hingað til í vetrarbrautinni okkar. Niðurstöður Dai benda til þess að, líkt og vetrarbrautin okkar, innihaldi aðrar vetrarbrautir líka fanturfjarar reikistjörnur og styrki þá hugmynd að vetrarbrautin okkar sé eins og aðrar. Mynd um NASA Ames/SETI Institute/JPL-Caltech.

Niðurstaða: Stjörnufræðingar hafa notað örmælingu til að uppgötva fyrstu mögulegu fjarreikistjörnur í vetrarbraut í 3,8 milljarða ljósára fjarlægð.

Heimild: Rannsókn á reikistjörnum í vetrarbrautum utan vetrarbrauta með Quasar Microlensing