BEER - en ny metod för att upptäcka exoplaneter

Beer betyder öl för oss vanliga dödliga, men BEER kan också betyda något helt annat. Det står för BEaming, Ellipsoidal and Reflection/emission och är en ny metod för att upptäcka exoplaneter. Bl a UniverseToday skriver om metoden på sin websida. BEER-metoden har utvecklats av forskare vid Tel Avivs universitet och tar hjälp av Einsteins relativitetsteori i en ganska komplex beräkningsalgoritm. Med metoden upptäcktes exoplaneten Kepler-76b.

BEER är ett komplement till de metoder som sedan tidigare finns inom området. De två helt dominerande metoderna så här långt för att upptäcka exoplaneter är:

• Radialhastighetsmetoden: En stjärna och en planet påverkar varandra inbördes gravitationellt. De små rörelser som detta åstadkommer kan mätas (Dopplereffekt). Dessa skillnader i radialhastighet kan röra sig om några metrar per sekund, men kan mätas med instrument på observatorier på jorden. Det är med hjälp av denna metod som flest exoplaneter upptäckts. 
• Transitmetoden: När en planet passerar över "solskivan" hos en stjärna skapas en mycket liten, men mätbar, skillnad i stjärnans skenbara ljusstyrka. För en jordliknande planet kan det handla om en reduktion av ljusstyrkan på kanske 1/10000-del. Denna reduktion måste också periodiskt återupprepas för att det ska kunna avgöras om det rör sig om en planet. Det innebär att ett flertal mätningar måste göras. Bl a Keplerteleskopet använder sig av transitmetoden.

Se fliken "Exoplaneter" för en beskrivning av övriga metoder. BEER bygger på en helt annan metodik där man letar efter tre små effekter som uppstår samtidigt när en planet kretsar kring en stjärna:

• En ljusstråleeffekt (BEaming) som uppstår när en stjärna rör sig mot oss när den påverkas av en planets gravitationskraft. Den lyser upp lite. När den sedan rör sig ifrån oss avtar ljusstyrkan något. Ljusförändringen beror på att fotoner bygger upp energi samt på relativistiska effekter med anledning av stjärnans rörelser.
• En tillplattning av stjärnan (Ellipsoidal) som sker när den påverkas av planetens gravitationskraft. Kraftigt överdrivet blir stjärnan som en amerikansk fotboll och utstrålar olika mycket ljus beroende på från vilket håll man ser den i och med att den ytarea stjärnan visar mot oss varierar. När vi ser den "fotbollsformade" stjärnan från "långsidan" är den ljusare och när vi ser den från "kortsidan" följdaktligen ljussvagare.
• En planet reflekterar (Reflection/emission) en del av det stjärnljus som träffar dess yta. Även detta mäts.

(Bildkälla: David A. Aguliar)

Det bör kanske tilläggas att samtliga tre effekter är otroligt små, vilket kräver enormt känsliga instrument för att kunna mätas. Med nuvarande teknik är det möjligt att upptäcka Jupiterstora planeter som kretsar nära sina stjärnor och således påverkar dem mätbart. Planeten Kepler-76b, som är något större än Jupiter och kretsar väldigt nära sin stjärna, upptäcktes med metoden och dess existens har sedan bekräftats med andra metoder. Dessa "heta Jupiters" finns det relativt gott om, så metoden bör kunna testas på kända sådana planeter. Metoden ger också en del intressanta nya fakta kring tillståndet på heta gasplaneter. Kepler-76b har enligt upptäckarna kraftiga jetströmmar som transporterar värme kring planeten.