Astronomer vil benytte NASA's nye, store Kepler-satellit til at undersøge hvordan stjerner skælver

Transkript

1 Fælles pressemeddelelse fra NASA og konsortiet bag Kepler-satellitten: Astronomer vil benytte NASA's nye, store Kepler-satellit til at undersøge hvordan stjerner skælver Astronomer fra Aarhus Universitet har ansvaret for at bearbejde en væsentlig del af målingerne, og står i spidsen for 240 forskere fra hele verden, som vil bruge målingerne fra satellitten til at "se" ind i stjernernes indre Den 7. marts 2009 kl dansk tid er det planen at NASA opsender Kepler-satellitten og sender den i kredsløb omkring solen. Opsendelsen vil finde sted fra affyringsrampe 17B på Kennedy Space Center i Florida. Målet for denne mission er både ambitiøst og spændende. NASA forventer, ved hjælp af Kepler-satellitten, at kunne svare på et fundamentalt spørgsmål: Findes der planeter på størrelse med Jorden, der er i kredsløb omkring andre stjerner, på samme måde som Jorden er i kredsløb omkring Solen? Kepler-satellitten er udstyret med et teleskop, der skal observere hele stjerner på én gang og samtidig måle variationer i stjernernes lysstyrke non-stop i mindst 3,5 år. NASA s Kepler-mission vil ikke bare kunne søge efter planeter i kredsløb omkring andre stjerner, men også give ny viden om stjernernes opbygning og udvikling. Kepler-satellittens målinger af variationen i stjernernes lysstyrke kan nemlig bruges til at studere både stjernernes overflade og deres indre. Astronomerne, som er involveret i Kepler-missionen, forventer derfor at kunne finde svaret på en række interessante spørgsmål omkring stjernerne i vores galakse, som for eksempel: Hvor gamle er stjernerne egentlig? Hvordan opstår og udvikler en stjerne sig? Er solen en typisk stjerne? Hvordan opfører stof sig under de ekstreme forhold, der findes inde i en stjerne? Stjerner der ligner vores egen sol kan vibrere som en ringeklokke på grund af lydbølger i stjernernes indre. Disse lydbølger kan få hele stjernen til at skælve. Kepler-satellittens lysmålere er i stand til at observere disse vibrationer ved at registrere små variationer i stjernens lysstyrke og dermed udføre stjerne-seismologi ikke ulig måden geologer udforsker jorden med seismologisk registrering af vibrationer i jordens indre under et jordskælv. Hvis en stjernes overflade vibrerer, vil Kepler-satellitten gennem målinger over uger, måneder og år registrere den periodiske variation i lysstyrken. Hermed vil astronomerne være i stand til at fastslå længden af de perioder hvormed stjernerne skælver. Kepler-forskerne vil bruge de seismiske teknikker til at undersøge kernen på et stort antal stjerner. Dette vil gøre det muligt at bestemme stjernernes størrelse, rotationshastighed og deres kemiske sammensætning.

2 Astronomerne planlægger desuden at benytte stjerne-seismologien til at bestemme alderen på nogle af de stjerner, der viser sig at have planeter i kredsløb omkring sig. Mon alle stjerner med tilhørende planeter har den samme alder som Solen og Jorden? Med den høje kvalitet af observationerne fra Kepler-satelitten og det store antal stjerner, der observeres ser astronomerne frem til at tage et stort skridt imod at forstå stjerners udvikling. I løbet af de første ni måneder i rummet vil Kepler-satellitten kortlægge stjerners svingninger. Baseret på disse målinger udvælges stjerner, der så studeres mere detaljeret under resten af missionen. Fordi målingerne af stjernernes svingninger er så nøjagtig, forventer astronomerne for første gang direkte at kunne observere ændringer i stjernerne mens disse bliver ældre. Et videnskabeligt internationalt konsortium er dannet for at forskere verden over kan deltage i analysen af det enorme antal målinger og hermed maksimere det videnskabelige udbytte. Dette konsortium, Kepler Asteroseismic Science Consortium, KASC, består af mere end 200 forskere fra 50 institutioner fordelt over hele verden. Astronomerne på Institut for Fysik og Astronomi ved Aarhus Universitet er placeret helt centralt i Kepler-projektet. De århusianske forskere har gennem de sidste 25 år spillet en ledende rolle i udviklingen af de avancerede teknikker, som bruges inden for stjerne-seismologien. Derfor har NASA udpeget forskerne på Aarhus Universitet til at have ansvaret for den stjerne-seismiske analyse af Kepler-satellittens målinger, og de århusianske astronomer vil således være blandt de første, som får adgang til målingerne fra Kepler. Derudover er udvælgelsen af de stjerner til de seismiske observationer organiseret fra Århus. De første målinger fra satellitten vil blive leveret fra NASA til Institut for Fysik og Astronomi allerede i juli i år. Efter en indledende analyse, sendes de videre ud i verden til andre medlemmer af Kepler-konsortiet, som i samarbejde med Århusastronomerne vil foretage den detaljerede analyse. Forskerne fra Århus spiller også en central rolle i besvarelsen af Kepler-missionens overordnede spørgsmål, nemlig om der findes Jord-lignende planeter i kredsløb om andre stjerner. De direkte målinger fra Kepler kan kun afsløre forholdet mellem størrelsen af de fundne planeter og størrelsen af de stjerner, de kredser om. Dermed kan planeternes faktiske størrelse kun bestemmes, hvis stjernernes størrelse kendes præcist. Her spiller de seismiske analyser en afgørende rolle, idet disse analyser netop giver et præcist mål for stjernernes størrelse. Århusastronomerne har derfor af NASA fået ansvaret for at analysere de stjerner, som svinger på samme måde som Solen og som har planeter kredsende omkring sig. De spiller dermed en afgørende rolle i besvarelsen af spørgsmålet om, hvorvidt planeter, der minder om Jorden findes i kredsløb om andre stjerner. Internationale kontaktpersoner på Kepler-projektet: William J. Borucki, Kepler Science Principal Investigator, NASA Ames Research Center, Moffett Field, CA , Telefon: ; FAX: , William.J.Borucki@nasa.gov NASA Ames. Contact person: Michael Mewhinney Ames Research Center, Moffett Field, Calif., Telefon: , michael.s.mewhinney@nasa.gov JPL, Contact person: Whitney Clavin, Telefon: / , Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Calif., whitney.clavin@jpl.nasa.gov George Diller, Kennedy Space Center, Telefon: , george.h.diller@nasa.gov

3 Tracy Young, Kennedy Space Center, Telefon: , Internationale kontaktpersoner for Kepler Stjerne-seismologien: Ronald Gilliland, Space Telescope Science Institute, Baltimore, Md., Telefon: ; Jørgen Christensen-Dalsgaard, Institut for Fysik og Astronomi, Aarhus Universitet Ny Munkegade 120, 8000 Aarhus C., Telefon: , mobil: , Tim Brown, Las Cumbres Observatory Global Telescope Network, Inc., 6740 Cortona Dr. Suite 102, Santa Barbara, CA 93117, Hans Kjeldsen, Institut for Fysik og Astronomi, Aarhus Universitet Ny Munkegade 120, 8000 Aarhus C., Telefon: , Fotos m.v. November 2008: Kort før solopgang på affyringsrampe 17-B på Kennedy Space Center i Florida. Første trin af den Delta-2 raket, som skal bringe Kepler-satellitten i rummet, er ved at tage form.

4 December 2008: På affyringsrampe 17-B er en gruppe NASA teknikere ved at løfte andet trin af Delta 2 raketten op i toppen af affyringstårnet for at placere det på toppen af rakettens første trin. Januar 2009: Kepler-satellitten står helt færdig i NASA s satellitværksted i Florida. På billedet ses satellittens solceller, som vil give strøm til satellitten, mens den er i rummet. Keplers store teleskop befinder sig bag solcellerne.

5 Over en periode på mindst 3,5 år vil Kepler-satellitten foretage observationer af stjerner på én gang. Det område Kepler vil studerer, befinder sig i Mælkevejen i stjernebilledet Svanen (CYGNUS). og

6 De stjerner som Kepler skal studere, befinder sig i Mælkevejen op til lysår fra Jorden. Illustrationen viser den del af Mælkevejen, hvor alle Kepler-stjernerne ligger. En tegners opfattelse af Kepler-satellitten mens den er i kredsløb omkring Solen. Satellitten kan finde en planet i kredsløb om en stjerne, hvis planetens bane bringer den ind imellem satellitten og stjernen. En sådan passage vil forårsage en svækkelse af lyset fra stjernen, som forskerne så også kan benytte til at bestemme planetens størrelse. og

7 Illustration af en stående lydbølge i en vibrerende stjerne. Stjerner kan vibrere med perioder fra minutter til måneder, og vibrationerne får stjernernes lysstyrke til at variere periodisk. En given stjerne vil typisk vibrere med flere perioder på samme tid, og ved hjælp af matematisk analyse kan forskerne, som arbejder på Kepler dataene, opbygge et diagram hvorfra alle de individuelle vibrationsperioder kan måles. Dette sker på baggrund af de periodiske variationer observeret for en given stjerne over hele Kepler-satellittens observationsperiode. Målte svingningsmønstre fra Solen kan gøres hørbare ved at afspille Solens overfladebevægelser gange hurtigere end de finder sted i virkeligheden. Solens musik kan høres via: