כוכב לכת חדש וקל משקל התגלה המקיף כוכב במרחק 450 שנות אור בקונסטלציה לקרטה. רשת של טלסקופים אוטומטיים גילתה כיצד כוכב הלכת מעמעמ את כוכב האם בכ -1.5% כשהוא עובר בין הכוכב לכדור הארץ. מדוע כוכב לכת זה נפוח הוא עדיין תעלומה לאסטרונומים.
באמצעות רשת של טלסקופים אוטומטיים קטנים המכונים HAT, אסטרונומים של סמית'סוניאן גילו כוכב לכת שאינו דומה לכל עולם ידוע אחר. כוכב לכת חדש זה, המכונה HAT-P-1, מקיף מסלול אחד מאחד מכוכבים רחוקים המרוחקים 450 שנות אור משם בקונסטלציה לקרטה.
"יכולנו לבחון מעמד חדש לחלוטין של כוכבי לכת," אמר גספר בקוס, עמית האבל במרכז הרווארד-סמיתסוניאן לאסטרופיזיקה (CfA). באקוס תיכנן ובנה את רשת HAT והוא מחבר מוביל של מאמר שהוגש לכתב העת Astrophysical המתאר את התגלית. מאמר זה זמין באופן מקוון בכתובת http://arxiv.org/abs/astro-ph/0609369.
עם רדיוס כ- 1.38 פעמים של צדק, HAT-P-1 הוא הכוכב הגדול ביותר הידוע. למרות גודלו העצום, המסה שלו היא רק מחצית המידה של יופיטר.
"הכוכב הזה הוא כרבע מצפיפות המים," אמר באקוס. "במילים אחרות, הוא קל יותר מכדור פקק ענק! בדיוק כמו שבתאי, הוא היה צף באמבטיה אם היית מוצא אמבטיה גדולה מספיק כדי להחזיק אותה, אבל זה היה צף כמעט שלוש פעמים גבוה יותר. "
HAT-P-1 מסתובב סביב הכוכב המארח שלו כל 4.5 יום במסלול שנמצא כעשרים מתוך המרחק מכדור הארץ לשמש. לאחר כל מסלול הוא עובר מול כוכב האם שלו, וגורם לכוכב להראות יותר ויותר כחצי אחוז למשך יותר משעתיים, לאחר מכן הכוכב חוזר לבהירות הקודמת שלו.
כוכב האם של HAT-P-1 הוא חבר אחד במערכת כוכבים כפולה בשם ADS 16402 ונראה במשקפת. שני הכוכבים מופרדים פי 1500 ממרחק כדור הארץ-שמש. הכוכבים דומים לשמש אך מעט צעירים יותר - בני כ -3.6 מיליארד שנים לעומת גיל השמש של 4.5 מיליארד שנים.
למרות שהוא מוזר יותר מכל כוכב לכת חוץ-קוטבי אחר שנמצא עד כה, HAT-P-1 אינו לבד במצבו בצפיפות נמוכה. הכוכב הראשון שאי פעם התגלה כמעבר הכוכב שלו, HD 209458b, נפוח גם הוא בכ -20 אחוז גדול יותר ממה שחזה התיאוריה. HAT-P-1 גדול ב 24 אחוזים מהצפוי.
"מתוך אחד עשר כוכבי לכת המעברים הידועים, כעת לא אחד אלא שניים גדולים יותר באופן משמעותי ונמוכים בצפיפות ממה שחזויה התיאוריה", אמר המחבר השותף רוברט נוי (CfA). "איננו יכולים לפטור את HD209458b כנוזל. התגלית החדשה הזו מצביעה על משהו שחסר בתאוריות שלנו כיצד נוצרים כוכבי לכת. "
תיאורטיקנים כבר שקלו מספר אפשרויות להסביר את הגודל הגדול של HD 209458b, אך עד כה ללא הצלחה. הדרך היחידה לפוצץ את כוכבי הלכת הענקיים האלה מעבר לגודל המחושב ממשוואות מבנה פלנטרי הייתה לספק חום נוסף לפנים שלהם. חימום פשוט של המשטח בגלל קרבת הכוכב המארח לא יעבוד. (אם זה היה אפשרי, יש להרחיב את כל כוכבי הלכת הענקיים הקרובים פנימה, ולא רק שניים מהם.)
אחת הדרכים להזרים אנרגיה למרכז הפלנטה היא על ידי הטייתו על צדו, בדומה לאורנוס במערכת השמש. כוכב לכת במצב ההוא המקיף את הכוכב שלו יהיה נתון לחימום גאות ושפל של הפנים. אך לדברי האסטרונום הסמית'סוניאני מתיו הולמן (שלא היה חבר בצוות הגילוי), "הנסיבות הנדרשות כדי להטות כדור הארץ כל כך חריגות, עד שזה נראה בלתי סביר להסביר את שתי הדוגמאות הידועות לעולמות מנופחים."
לדברי המחבר המשותף דימיטר ססלוב (CfA), "הסבר נוסף לגודל הגדול של HD 209458b היה חימום גאות ושפל בגלל מסלול אקסצנטרי, אולם התצפיות האחרונות די פסקו את זה."
המדענים ימשיכו להתבונן ב- HAT-P-1 כדי לבדוק אם הסבר כזה יכול להחזיק במקרה זה, אך "עד שנוכל למצוא הסבר לשני כוכבי הלכת הנפוחים הללו, הם נשארים תעלומה גדולה", אמר ססלוב.
רשת HAT מורכבת משישה טלסקופים, ארבעה במצפה הכוכבים של המצפה האסטרופיזיקלי סמיתסוניאן באריזונה ושניים במתקן המערך תת-מילימטר שלו בהוואי. טלסקופים אלה עורכים תצפיות רובוטיות בכל לילה בהיר, וכל אחת מהן מכסה שטח של שמיים פי 300 מגודלו של הירח המלא בכל חשיפה.
HAT מחפש כוכבי לכת על ידי חיפוש אחר כוכבים המתעמעמים מעט כאשר כוכב לכת חוצה ישירות מול הכוכב כפי שנראה מכדור הארץ - מעין ליקוי חמה. מעברים מציעים לאסטרונומים הזדמנות ייחודית למדוד את גודלו הפיזי של כוכב לכת מכמות העמעום. בשילוב המסה, אשר נקבעת על ידי מדידת כמות הנדנדה של הכוכב בזמן שכוכב הלכת סביבו, החוקרים חישבו אז את צפיפות הכוכב. מדידות הנדודים של כוכב האם של HAT-P-1 הובילו על ידי הסופרת הדברה דברה פישר מאוניברסיטת סן פרנסיסקו.
המימון העיקרי ל- HATnet הוענק על ידי נאס"א. מידע נוסף על HAT זמין באינטרנט בכתובת http://www.cfa.harvard.edu/ ~ gbakos/HAT/.
שבסיסה בקיימברידג ', מסצ'וסטס, המרכז הרווארד-סמיתסוניאן לאסטרופיזיקה (CfA) הוא שיתוף פעולה משותף בין המצפה האסטרופיסי של סמיתסוניאן לבין המצפה במכללת הרווארד. מדעני CfA, המאורגנים בשש חטיבות מחקר, בוחנים את מקורו, האבולוציה ואת גורלו הסופי של היקום.
המקור המקורי: פרסום חדשות CfA
