Sådan finder forskerne nye planeter

Et hold europæiske astronomer har opdaget den nærmeste exoplanet, det vil sige en planet uden for vores solsystem. Planeten kredser om én af stjernerne i det tredobbelte stjernesystem Alpha Centauri og er omtrent lige så tung som jorden. Det offentliggjorde det Europæiske Sydlige Observatorium, ESO, i sidste uge. Men hvordan finder forskerne de planeter, som ikke kan observeres på himlen med det blotte øje eller direkte med et teleskop? Der er flere forskellige metoder til at finde planeter, i denne artikel beskrives to af de metoder, der har fundet flest planeter.

"Der findes grundlæggende fire forskellige metoder til at finde planeter, der kredser om andre stjerner end solen. De fleste af de godt 800 exoplaneter, vi kender eller har bekræftet på nuværende tidspunkt, er fundet ved hjælp af forskellige indirekte metoder,” fortæller Michael J. D. Linden-Vørnle, astrofysiker ved Tycho Brahe Planetarium.

Man finder altså sjældent planeter ved direkte observation, oftere foregår det indirekte ved at se på stjerners bevægelser:

”To af de fire metoder går ud på, at man kigger på hvordan stjerner bevæger sig på himlen. Hvis man kan måle meget præcist, kan man fx se på himlen at en stjerne står og flytter sig. Det gør stjernen ikke, medmindre der er et eller andet, der kredser rundt om den, og det kan være en planet,” forklarer Michael J. D. Linden-Vørnle.

En planet kan få en stjerne til at rokke

Der var flere fund af planeter i sidste uge. Et af dem var exoplaneten fra Alpha Centauri, en planet der er interessant, fordi den har omtrent samme størrelse som jorden, fortæller Michael J. D. Linden-Vørnle. Metoden, som fandt denne planet, hedder radialhastighedsmetoden:

"Når planeten bevæger sig rundt om stjernen, så hiver planeten en lille smule i stjernen på grund af dens tyngdepåvirkning. Ligesom hvis du har en hammer med en snor i, og du svinger den snor rundt, så vil din hånd blive hevet frem og tilbage af hammeren. Det er det samme, der sker med værtstjernen til planeten, når planeten bevæger sig rundt om. Så slynger den stjernen lidt rundt,” forklarer Lars Buchhave, astrofysiker ved Niels Bohr Institutet. Michael J. D. Linden-Vørnle uddyber:

”Hvis du sætter dig op på en vippe sammen med en meget tyk mand, så er den tykke mand nødt til at rykke meget tæt ind på midten af vippen, for at I overhovedet kan vippe. På samme måde bevæger stjernen sig ikke så meget, men planeten bevæger sig meget, fordi de kredser rundt om deres fælles balancepunkt. På denne måde ser stjernen ud til at stå og rokke frem og tilbage på himlen set her fra jorden.”

Når stjernen bliver rykket frem og tilbage af planeten fra vores synspunkt, bliver stjernens lys ”dopplerforskudt”:
”Det gør, at det lys, som stjernen sender ud, bliver en lille smule mere blåt eller rødt afhængigt af, om stjernen bevæger sig hen mod os eller væk fra os. Det kan man måle og omsætte til en hastighed af stjernen,” siger Lars Buchhave.

Denne hastighed kan omsættes til en bane for planeten og endelig til planetens masse. Med radialhastighedsmetoden kan man altså finde ud af, hvor tung planeten er, forklarer Lars Buchhave.
Forskellige teleskoper kan lave disse målinger meget præcist. Det var HARPS-instrumentet på La Silla-observatoriet i Chile, som opdagede exoplaneten fra Alpha Centauri, fortæller Michael J. D. Linden-Vørnle. Radialhastighedsmetoden har fundet omkring 500 planeter.

Solformørkelse kan bruges til at finde planeter

Et andet interessant planetfund i sidste uge var en exoplanet, som befinder sig i et firdobbelt stjernesystem.

”Det er en planet, der kredser rundt om to stjerner, og to par stjerner kredser om dem,” uddyber Michael J. D. Linden-Vørnle. Denne planet blev fundet ved hjælp af en metode hvor man holder øje med stjerners lysstyrke:
”Hvis stjernens lysstyrke falder en lille smule en gang imellem, og det kommer i faste rytmer, er det nok fordi et eller andet kredser rundt om stjernen. Noget, fx en planet, går ind foran stjernen og dæmper lyset en lille smule,” siger Michael J. D. Linden-Vørnle.

Denne metode kaldes transit- eller formørkelsesmetoden. Lars Buchhave uddyber:
”Ligesom med en måne- eller solformørkelse, så er det bare med en planet, der bevæger sig ind foran en stjerne. Man kan så måle, at stjernens lysstyrke dæmper sig en lille smule, falder, når planeten bevæger sig ind foran stjernen.”

Formørkelsesmetoden kan bruges til at finde radius af planeten. Er man så heldig, at man både kan benytte radialhastighedsmetoden og formørkelsesmetoden, er man i stand til at finde ”gennemsnitstætheden” eller massefylden af planeten. Dette kan hjælpe til at afgøre, om planeten er en fast klippeplanet, som vores jord, eller om den er en gasplanet som fx Jupiter, siger Lars Buchhave.
Formørkelsesmetoden bruges blandt andet af den amerikanske rum- og rumfartsadministration NASA’s rumteleskop Kepler. Kepler søger efter jordlignende planeter i beboelige zoner i nærheden af stjerner, skriver NASA på deres hjemmeside.

”NASA’s Kepler har indtil videre fundet 2300 kandidater til mulige planeter. De er ikke verificeret endnu, så de kan i princippet være noget andet, men cirka 90 procent af disse objekter er sandsynligvis planeter,” oplyser Lars Buchhave.

Metoderne har dog deres begrænsninger:

”De fleste planeter, vi har fundet, er inden for eller omkring 1000 lysår væk. Exoplaneter kredser om stjerner i vores astronomiske baghave. Vi kan ikke finde planeter i andre galakser, fordi lyset fra de 100 milliarder stjerner, som eventuelt kan være i sådan en galakse, ikke kan differentieres. Det ses blot som en lille klat lys,” slår Lars Buchhave fast. Derfor kan vi altså kun finde planeter i vores lokale del af Mælkevejen.

Her kan du læse om den nye exoplanet fra Alpha Centauri

Læs mere om en uventet opdagelse af galaksers udvikling 

One Response to "Sådan finder forskerne nye planeter"

  1. Anonymous   23. november 2012 at 13:03

    Formørkelsesmetoden kan bruges til at finde radius af planeten. Er man så heldig, at man både kan benytte radialhastighedsmetoden og formørkelsesmetoden, er man i stand til at finde ”gennemsnitstætheden” eller massefylden af planeten.