Corots blick rekordskarp

Den fransk-europeiska Corot sändes i slutet av 2006 upp för att leta avlägsna planeter och studera stjärnors inre. Den har nu svävat runt jorden i ett drygt halvår sedan satelliten den 27 december av en rysk Soyus-raket lyftes till sin polära bana på dryga 800 kilometers höjd.

– Corot fungerar bättre än vi kunnat drömma om! Det är helt enormt.

De stora orden kommer från svenske Malcolm Fridlund. Han är huvudansvarig för ESA:s vetenskapliga deltagande i Corot, och för honom är satelliten rena julafton.

Corot är ett i raden av lyckade europeiska samarbeten. Projektet leds av den franska rymdorganisationen CNES, medan ESA har försett satelliten med optiken till dess teleskop, och har också testat satelliten.

Europeiska forskare från Danmark, Schweiz, Storbritannien och Portugal deltar också som "co-investigators". Tack vare ESA:s medverkan kommer även forskare från övriga medlemsländer att kunna ta del av data från Corot.

Kan för första gången hitta jordar

Corot har två uppgifter: Den ska leta efter planeter runt andra stjärnor, så kallade exoplaneter, och den ska studera stjärnors seismologi – hur deras inre beter sig.

Designspecifikationerna talade om att Corot skulle kunna upptäcka planeter ner till dubbla jordens radie.

– Men vi kommer definitivt att komma ner under 1,5 jordradier, och förmodligen ner till 1 jordradie under gynnsamma förhållanden. När vi tillämpat alla korrektioner är vi nere i fotonbruset. Det går inte att komma längre. Det är precis på gränsen till att vi ska kunna se planeter som jorden i den beboeliga zonen runt en stjärna.

För att leta efter exoplaneter använder Corot ett 30 cm teleskop för att upptäcka de minimala variationer i ljusstyrka hos en stjärna som blir resultatet när en planet passerar mellan stjärnan och satelliten. Forskarna väntade sig att Corot med denna teknik skulle hitta några dussin planeter.

– Redan från de första två fälten vi tittat på har vi bud på mer än ett par dussin planeter, säger Malcolm Fridlund med ett brett leende. Nu kommer inte alla att vara det, utan en del kommer att visa sig vara svaga stjärnor istället och så. Men vi kommer nog att hitta storleksordningar mer än ett par dussin ... Corot kommer att förändra exoplanetologin.

10 000 gånger känsligare

Corot studerar två områden på motsatta delar av himlen. Anledningen till detta är att efter ett halvår hamnar satelliten i en sådan position att solens strålar börjar störa mätningarna. Satelliten snurrar då ett halvt varv och börjar mäta på det andra området, där solen precis slutat störa. I varje områden finns en huvudstjärna för de astroseismologiska studierna, samt ett antal lägre prioriterade. Samtidigt kommer Corot att mäta ljusstyrkan på 12 000 stjärnor för att leta efter planeter runt dessa.

Det kan tyckas märkligt att det går att studera stjärnors inre när föremålen för studierna bara är prickar, även för Corots teleskop. Och märkligt – eller rent av häpnadsväckande – är det väl också egentligen. Genom att studera mikroskopiska variationer i stjärnornas ljusstyrka kan Corot dra slutsatser om hur vågor färdas fram och tillbaka genom stjärnan.

– Vi mäter ljusstyrkeskillnader på mindre än en del på miljonen. Det bästa som gjorts tidigare från marken är en del på tusen, berättar malcolm Fridlund stolt. Så Corot är nästan 10 000 gånger känsligare!

Revolution

Med hjälp av denna fantastiska precision och avancerad matematik kan forskarna härleda mängder av de vibrationer som färdas genom en stjärna.

– Det är som om vi kunde stoppa in stjärnan i en enorm datortomograf, och få ett tvärsnitt på den. Vi kan se ljudhastigheten på olika nivåer, radien på området där kärnreaktionerna sker, mängden väte och helium. Massor av saker! Det här är början på en förändring av hur vi ser på stjärnornas fysik.

Astronomerna har tidigare gjort denna typ av mätningar på solen, inte minst med hjälp av ESA- och NASA-sonden SOHO, som förutom sina egna enastående mätningar fungerat som testbädd inför Corot.

Det har gjorts en del astroseismologi förut. Med smarta metoder har det gått att mäta på en del ljusstarka stjärnor, som exempelvis Alpha centauri, solens närmaste grannsystem.

– Men med Corot kommer vi att få en helt annan systematik, säger Malcolm Fridlund. Vi kommer att kunna mäta på fler stjärnor, i olika åldrar. Förhoppningsvis kommer vi att mycket bättre förstå hur en normal stjärna utvecklas mellan begynnelsen till den sväller till en röd jätte.

Corots astroseismologiska undersökningar kommer också att bli till hjälp för satellitens andra uppgift, planetjakten.

– Problemet med de planeter vi hittat hittills är att åldersbestämma dem. Vi kanske kan säga att en planet är mellan två och sju miljarder år gammal. Felmarginalerna är enorma. Nu kan vi förmodligen få åldersbestämningar som är tio till hundra gånger exaktare. Det blir en mätning istället för en gissning. Tack vare Corot.

Amerikanska forskare gratulerar

Corot verkar alltså leverera över all förväntan. Vad beror då det på?

– Dels är det ren bondtur, skrattar Malcolm Fridlund. När man designar saker finns det alltid lite marginaler för att sakerna inte fungerar riktigt enligt specifikationerna, och ibland blir felen till det bättre. På Corot fungerar endera allt precis som det ska eller bättre. Det är första gången under mina trettio år i branschen där ALLA marginaler gått åt rätt håll. Sen är mycket ombord beprövade grejer, och har använts förut, så alla barnsjukdomar är borta. Det är ovanligt i satellitsammanhang. Det är bara att vara glad! Man hoppas att en satellit ska fungera så bra man tänkt, men det händer ju att det blir problem. Men inte denna gång. Det här kan bli riktigt bra.

– En annan kul grej är att här har Europa verkligen tagit ledningen, så det skriker om det! Jag har fått massor av gratulationsmeddelanden från amerikanska kollegor, som önskat att de varit med.

Corot-teamet har redan rapporterat om en nyupptäckt exoplanet. Men malcolm Fridlund säger att de första riktiga resultaten kommer framåt nyår. Då får vi se vad Corot grävt upp ur stjärnornas skattkammare.