Astronomin och sökandet efter liv där ute. Sofia Feltzing Professor vid Lunds universitet

Transkript

1 Astronomin och sökandet efter liv där ute Sofia Feltzing Professor vid Lunds universitet

2 Sofia Feltzings vanliga forskning 250 miljoner år

3 Drakes ekvation!"#"$" "%"!"#$%& "&"'()*" "%""+," "%"+$&%""+-%$&."+," "%"&%/$("(-+" "'.&+*. Ett försök att formalisera hur troligt det är att det finns liv på en planet som cirklar runt en stjärna, som i sin tur rör sig runt i en galax

4 Vi vet att liv som kan kommunicera har utvecklats åtminstone på en planet i ett planetsystem runt en stjärna

5 Solsystemet Planeter Dvärgplaneter

6 Solsystemet Planeter 1 astronomisk enhet (AU) Dvärgplaneter

7 Drakes ekvation!"#"$" "%"!"#$%& "&"'()*" "%""+," "%"+$&%""+-%$&."+," "%"&%/$("(-+" "'.&+*.

8 Drakes ekvation!"#"$" "%"!"#$%& "&"'()*" "%""+," "%"+$&%""+-%$&."+," "%"&%/$("(-+" "'.&+*.

9 Drakes ekvation!"#"$" "%"!"#$%& "&"'()*" "%""+," "%"+$&%""+-%$&."+," "%"&%/$("(-+" "'.&+*. Vi vet ganska bra hur många stjärnor som bildas per år. Vi vet också ganska bra hur många stjärnor det blir med olika massor.

10 Drakes ekvation!"#"$" "%"!"#$%& "&"'()*" "%""+," "%"+$&%""+-%$&."+," "%"&%/$("(-+" "'.&+*.

11 Drakes ekvation!"#"$" "%"!"#$%& "&"'()*" "%""+," "%"+$&%""+-%$&."+," "%"&%/$("(-+" "'.&+*.

12 Drakes ekvation!"#"$" "%"!"#$%& "&"'()*" "%""+," "%"+$&%""+-%$&."+," "%"&%/$("(-+" "'.&+*. Vi börjar få en bra idé om hur stor andel av stjärnorna som faktiskt har planeter runt sig Låt oss se hur man gör för att hitta så kallade exoplaneter

13 Flera sätt att leta planeter Direkt upptäckt: Avbildning Indirekt upptäckt: Radial hastigheter Astrometry Pulsar timing Förmörkelse Gravitationell mikrolinsning

14 Svårt att se exoplaneter Direkt avbildning verkar enkelt är svårt, därför det mest ovanliga sättet 2M1207 M8-dvärg V=20.1 Avst: 172 ljusår 5-10 miljoner år

15 Förmörkelse

16 Radial hastighet

17

18 Radial hastighet

19 Kepler Radial hastigheter Förmörkelser Annat 51 Peg 1995

20 Drakes ekvation!"#"$" "%"!"#$%& "&"'()*" "%""+," "%"+$&%""+-%$&."+," "%"&%/$("(-+" "'.&+*.

21 Drakes ekvation!"#"$" "%"!"#$%& "&"'()*" "%""+," "%"+$&%""+-%$&."+," "%"&%/$("(-+" "'.&+*.

22 Drakes ekvation!"#"$" "%"!"#$%& "&"'()*" "%""+," "%"+$&%""+-%$&."+," "%"&%/$("(-+" "'.&+*. Kan det finnas liv på planeterna vi har hittat? Hur får egentligen ett planetsystem se ut om liv skall kunna uppstå?

23 Jämförelse mellan solsystemet och planetsystemet runt Ypsilon Andromeda Det inre solsystemet Y And systemet Sett uppifrån Sett uppifrån Ypsilon Andromeda F8-dvärg V=4.1 Avst: 44 ljusår 3 miljarder år Sett från sidan Sett från sidan Besvärliga planetbanor

24 Planeter utanför solsystemet Planetbanans eccentricitet Rund bana Stjärnans massa i solmassor Msin(i) i junpitermassor

25 I den beboliga zonen Solen Gliese 581 Stjärnans massa (solmassor) M-dvärg V=10.5 Avst: 20 ljusår >7 miljarder år Bebolig zon Avstånd från stjärnan (AU)

26 Drakes ekvation!"#"$" "%"!"#$%& "&"'()*" "%""+," "%"+$&%""+-%$&."+," "%"&%/$("(-+" "'.&+*.

27 Drakes ekvation!"#"$" "%"!"#$%& "&"'()*" "%""+," "%"+$&%""+-%$&."+," "%"&%/$("(-+" "'.&+*.

28 Drakes ekvation!"#"$" "%"!"#$%& "&"'()*" "%""+," "%"+$&%""+-%$&."+," "%"&%/$("(-+" "'.&+*. Hur många jordar finns det? Vi behöver stora teleskop för att kunna en hitta en planet som är så lätt som jorden runt en stjärna som vår egen sol

29 Varför ett jätteteleskop? Exoplaneter Är vi ensamma? Fundamental fysik Är fysikens lagar universella? Galaxer Hur bildas dessa ö-universa? The Dark Ages Kan vi observera det allra tidigaste universat?

30 Stor större störst Yerkes refraktor (1895) Linsdiameter: 1 meter Hooker 100 inch (1917)

31 Stor större störst SALT, Sydafrika 11-meters spegel Statligt VLT, Chile 4 8-meters speglar KECK, Hawaii 2 10-meters speglar ESO Privat

32 Planeter runt HR 8799 Observerat med KECK teleskopet HR 8799 A-dvärg V=6 Avst: 129 ljusår 60 miljoner år

33 Europeiska Sydobservatoriet 15 medlemsländer Sverige en av grundarna Observatorier på tre platser i Chile + Armazones för E-ELT: European Extremely Large Telescope Högkvarter i München

34 Stor större störst Spegeldiameter: 42 meter

35 Stor större störst Spegeldiameter: 42 meter Många fotoner kan samlas in

36 Stor större störst Spegeldiameter: 42 meter Många fotoner kan samlas in Kan fånga upp tillräckligt med ljus också från ljussvaga objekt

37 Stor större störst Spegeldiameter: 42 meter Många fotoner kan samlas in Kan fånga upp tillräckligt med ljus också från ljussvaga objekt Kräver sk adaptiv optik för att nå bästa bildmässiga upplösning

38 Kan vi se liv?

39 HR 8799 c Spektrum från exoplanet HR 8799 c 0,5 HR 8799 c 0,5 HR 8799 A-dvärg V=6 Avst: 129 ljusår 60 miljoner år

40 ESA's Cosmic Vision Vad är förutsättningarna för bildandet av planeter och uppkomsten av liv? 2. Hur funkar solsystemet? 3. Vilka är de fundamentala lagars som styr universum? 4. Hur bildades universum och vad är det gjort av?

41 Exoplanet Characterisation Observatory (EChO) Undersöka exoplaneternas atmosfärer Orbiting around the L2 Lagrange point, 1.5 million km from Earth 1.2 m teleskop, hög spatial upplösning (=man kan se små saker), spektroskopisak ovservationer Förslag till ESA om en ny forskningssatellit för att leta efter liv genom att titta på exoplanetatmosfärer

42 Evaporated planet (bild: APOD, Inga Nielsen)

43 Vi kan hitta planeter runt andra solar Evaporated planet (bild: APOD, Inga Nielsen)

44 Vi kan hitta planeter runt andra solar De flesta ser vi inte - utan kan bara känna till genom indirekta observationer Evaporated planet (bild: APOD, Inga Nielsen)

45 Vi kan hitta planeter runt andra solar De flesta ser vi inte - utan kan bara känna till genom indirekta observationer Vi planerar för större teleskop och teleskop i rymden som skall kunna ta spektra av exoplaneterna atmosfärer Evaporated planet (bild: APOD, Inga Nielsen)

46 Vi kan hitta planeter runt andra solar De flesta ser vi inte - utan kan bara känna till genom indirekta observationer Vi planerar för större teleskop och teleskop i rymden som skall kunna ta spektra av exoplaneterna atmosfärer Först då kan vi börja fundera på om liv kan existera på just de planeterna Evaporated planet (bild: APOD, Inga Nielsen)

47 Drakes ekvation!"#"$" "%"!"#$%& "&"'()*" "%""+," "%"+$&%""+-%$&."+," "%"&%/$("(-+" "'.&+*.

48 Drakes ekvation!"#"$" "%"!"#$%& "&"'()*" "%""+," "%"+$&%""+-%$&."+," "%"&%/$("(-+" "'.&+*.

49 Drakes ekvation!"#"$" "%"!"#$%& "&"'()*" "%""+," "%"+$&%""+-%$&."+," "%"&%/$("(-+" "'.&+*.

50 Drakes ekvation!"#"$" "%"!"#$%& "&"'()*" "%""+," "%"+$&%""+-%$&."+," "%"&%/$("(-+" "'.&+*.

51 Drakes ekvation!"#"$" "%"!"#$%& "&"'()*" "%""+," "%"+$&%""+-%$&."+," "%"&%/$("(-+" "'.&+*.

52 Drakes ekvation!"#"$" "%"!"#$%& "&"'()*" "%""+," "%"+$&%""+-%$&."+," "%"&%/$("(-+" "'.&+*.