Το COROT ανακάλυψε τον πρώτο του εξωηλιακό πλανήτη και προκαλεί έκπληξη στους επιστήμονες

Πηγή: ESA, 4 Μαΐου 2007

Το πρώτο ευρωπαϊκό διαστημικό τηλεσκόπιο COROT έδωσε την πρώτη εικόνα ενός γιγάντιου πλανήτη σαν τον Δία που είναι σε κυκλική τροχιά γύρω από ένα άστρο, αλλά και το πρώτο κομμάτι των σεισμικών "πληροφοριών"` για μακρινά άστρα με μια απροσδόκητη ακρίβεια.

Είναι η καλλιτεχνική απεικόνιση ενός πλανήτη σαν τον Δία που περνά μπροστά από το πατρικό του άστρο.

Το απρόβλεπτο επίπεδο ακρίβειας αυτών των ακατέργαστων στοιχείων δείχνει ότι το COROT θα είναι σε θέση να δει βραχώδεις πλανήτες - ίσως ακόμα και τόσο μικρούς όσο η Γη - και να δώσει ενδεχομένως μια ένδειξη της χημικής σύνθεσής τους.

Το COROT, ένα πρόγραμμα της γαλλικής CNES με τη συμμετοχή της ESA, είναι μια αποστολή με έναν διπλό στόχο. Είναι η πρώτη διαστημική αποστολή που αφιερώνεται εξ ολοκλήρου στην αναζήτηση εξωηλιακών πλανητών. Θα ερευνήσει πολλά χαρακτηριστικά πλανητών όπως ο δικός μας με ένα πρωτοφανές επίπεδο ακρίβειας. Θα κάνει, επίσης, την πιο λεπτομερή μελέτη που έγινε ποτέ του εσωτερικού άλλων άστρων. Και οι δύο στόχοι επιτυγχάνονται με την ανάλυση της συμπεριφοράς του φωτός που εκπέμπεται από ένα άστρο - στόχος.

Η ανίχνευση ενός εξωπλανήτη ανιχνεύεται από το COROT λόγω μιας ξαφνικής μείωσης στην ένταση του φωτός ή της κάμψης του φωτός ενός γονικού άστρου, όταν μπροστά του διέρχεται ένας πλανήτης. Το COROT θα μπορεί επίσης να προσδιορίζει τη μάζα και την τροχιά των πλανητών από τον ασθενή κλυδωνισμό που προκαλούν στο μητρικό άστρο καθώς περιφέρονται γύρω του.

Η μελέτη του εσωτερικού ενός άστρου - με τη μέθοδο της αστροσεισμολογίας - πραγματοποιείται με την ανάλυση των ταλαντώσεων στην καμπύλη του φωτός του άστρου αυτού. Οι ταλαντώσεις δημιουργούνται λόγω των μηχανικών κυμάτων που διαδίδονται στο ίδιο το άστρο και δίνουν μια ένδειξη για τη δομή του εσωτερικού του.

Η ισχύς του COROT βρίσκεται στη συνεχή παρατήρηση των ίδιων στόχων μέσα σε μια δεδομένη περιοχή του ουρανού. Οι παρατηρήσεις του τηλεσκοπίου άρχισαν 60 ημέρες πριν. Ένα άλλο ισχυρό σημείο είναι η ακρίβεια με την οποία μετρά τις μεταβολές στη φωτεινότητα του άστρου.

Ο πρώτος πλανήτης που ανιχνεύθηκε από το COROT, που ονομάστηκε ‘COROT-Exo-1b’, είναι ένας πολύ καυτός γίγαντας αερίου, με μια ακτίνα ίση με 1,78 φορές αυτής του Δία. Είναι σε τροχιά γύρω από ένα κίτρινο νάνο άστρο παρόμοιο με τον ήλιό μας και με μια περίοδο περίπου 1,5 ημερών. Το ‘COROT-Exo-1b’ είναι τοποθετημένο κατά προσέγγιση 1500 έτη φωτός από μας, προς την κατεύθυνση του αστερισμού Μονόκερος. Οι συντονισμένες φασματοσκοπικές παρατηρήσεις από το έδαφος έχουν επιτρέψει επίσης και τον προσδιορισμό της μάζας του πλανήτη, ίσης με περίπου 1,3 φορές τη μάζα του  Δία.

Η επιστημονική αξιολόγηση των αποτελεσμάτων θα χρειαστεί κάποιο χρόνο. "Τα στοιχεία που παρουσιάζουμε σήμερα είναι ακόμα ακατέργαστο αλλά εξαιρετικά",  λέει ο Malcolm Fridlund ειδικός επιστήμονας τοτ προγράμματος COROT για την ESA. "Δείχνει ότι τα συστήματα επί του σκάφους λειτουργούν καλύτερα από το αναμενόμενο και σε μερικές περιπτώσεις μέχρι δέκα φορές καλύτερα από όσο προσδοκούσαμε. Και το γεγονός αυτό θα ασκήσει τεράστια επίδραση στα αποτελέσματα της αποστολής."

Όλες οι πηγές του θορύβου και των διαταραχών δεν έχουν ληφθεί υπόψη ακόμα στα στοιχεία. Αυτός ο πρώτος εξωπλανήτης ανιχνεύθηκε με ένα λάθος μόνο 5 μέρη στα 100.000 κατά τη διάρκεια μιας ώρας παρατήρησης. Όταν εφαρμοστούν όλες οι διορθώσεις στις καμπύλες του φωτός, το λάθος θα μειωθεί μόνο σε 1 μέρος στα 100 000.

Κατά συνέπεια, μικροί πλανήτες κάτω από το μέγεθος της Γης μας - τρεις φορές μικρότεροι από όσο αρχικά ήταν το αναμενόμενο - θα μπορούν να ελεγχθούν από τον COROT. Ο δορυφόρος μπορεί επίσης να είναι σε θέση, σε συγκεκριμένες περιστάσεις, να ανιχνεύσει τις λεπτές μεταβολές στο αστρικό φως που ανακλάται από τον ίδιο τον πλανήτη. Αυτό το φως θα μας έδινε και μια ένδειξη της χημικής σύνθεσής του.

Η ποιότητα των αστροσεισμολογικών στοιχείων είναι εξίσου εντυπωσιακή. Έχουν ληφθεί εξαιρετικά αστροσεισμικά στοιχεία κατά τη διάρκεια των πρώτων 60 ημερών των παρατηρήσεων, με ένα περιθώριο λάθους λιγότερο από 1 μέρος ανά 1 εκατομμύριο.

Το COROT παρατήρησε ένα φωτεινό άστρο σαν τον Ήλιο συνεχώς για 50 ημέρες, που παρουσιάζει μεγάλες, απροσδόκητες, κλίμακες μεταβολών φωτεινότητας διάρκειας μερικών ημερών. Κι αυτό το γεγονός μπορεί να αφορά τη μαγνητική δραστηριότητα του άστρου. Η ακρίβεια αυτών των μετρήσεων ήταν πράγματι σημαντική: με ένα λάθος 5 μερών ως προς 100.000 μέρη σε ένα λεπτό (που αντιστοιχεί σε 1 μέρος ανά 1 εκατομμύριο πάνω από τέσσερα λεπτά), έτσι το COROT έχει φθάσει ήδη στη μέγιστη απόδοση για ένα τηλεσκόπιο του μεγέθους του.

Η προκαταρκτική ανάλυση των ταλαντώσεων στην αστρική φωτεινότητα παρουσιάζει σαφώς μια σεισμική υπογραφή χαρακτηριστική ενός άστρου όμοιου με τον ήλιο. Αυτή η ανάλυση θα βοηθήσει τελικά τους επιστήμονες να καταλάβουν την εσωτερικές δομή και την ηλικία του άστρου.

Πληροφορίες για την αποστολή

Το διαστημικό τηλεσκόπιο τέθηκε σε πολική τροχιά στις 27 Δεκεμβρίου 2006 900 περίπου χιλιόμετρα πάνω από την επιφάνεια της Γης, ενώ ξεκίνησε τις επιστημονικές του παρατηρήσεις στις 3 Φεβρουαρίου του 2007. Η αποστολή αυτή έχει σκοπό να εξετάσει γύρω στα 120.000 άστρα τα επόμενα έξι χρόνια.

Η αποστολή COROT είναι ένα κοινό εγχείρημα της γαλλικής διαστημικής υπηρεσίας CNES, της ESA (Ευρωπαϊκή Υπηρεσία Διαστήματος), της Αυστρίας, της Ισπανίας, της Γερμανίας, του Βελγίου και της Βραζιλίας.

Από το 1995, όταν ανακοινώθηκε η πρώτη ανακάλυψη ενός εξωηλιακου πλανήτη από ερευνητές στο Πανεπιστήμιο της Γενεύης, έχουν ανακαλυφθεί μέχρι σήμερα  κοντά 210 εξωηλιακοί πλανήτες, σε άστρα που βρίσκονται στην άμεση γειτονιά μας δηλαδή σε απόσταση μέχρι 300 έτη φωτός. Ο μικρότερος από τους πλανήτες αυτούς έχει μάζα πέντε φορές μεγαλύτερη από τη μάζα της Γης μας ενώ η μάζα των περισσότερων απ' αυτούς είναι πολλαπλάσια της μάζας του Δία, του μεγαλυτέρου από τους πλανήτες του ηλιακού μας συστήματος. Δυστυχώς κανένας από αυτούς τους πλανητικούς γίγαντες δεν έχει φωτογραφηθεί μέχρι τώρα απ' ευθείας, αφού οι περισσότεροι από αυτούς είναι ένα δισεκατομμύριο φορές αμυδρότεροι από τα άστρα γύρω από τα οποία βρίσκονται. Θα ήταν σαν να θέλαμε να φωτογραφήσουμε ένα μικρό κερί δίπλα στο φως ενός υπέρλαμπρου φάρου.

Για την ανακάλυψη εξωηλιακών πλανητών ασχολούνται περίπου 60 αστεροσκοπεία και αστροφυσικά κέντρα σ' ολόκληρο τον κόσμο. Αλλά από τη Γη θα ήταν ουτοπία να πιστεύουμε ότι θα μπορούσαμε να πάρουμε φωτογραφίες τέτοιων πλανητών. Εν τούτοις μπορούμε να ανακαλύψουμε εξωηλιακούς πλανήτες με τη βοήθεια έμμεσων μεθόδων που βασίζονται στον εντοπισμό της επίδρασης που έχουν οι πλανήτες αυτοί πάνω στο γονικό τους άστρο. Τέτοιου είδους εντοπισμός όμως είναι ιδιαίτερα δύσκολος γιατί απλούστατα απαιτείται τρομερή ακρίβεια στις μετρήσει αυτές.