Polscy astronomowie odkryli najmniejszą planetę swobodną

Astronomowie odkryli do tej pory ponad cztery tysiące planet pozasłonecznych. Większość z nich nie przypomina planet znanych w Układzie Słonecznym, choć mają jedną wspólną cechę: krążą wokół jakiejś gwiazdy.

Naukowcy, którzy badają powstawanie i ewolucję układów planetarnych, takich jak Układ Słoneczny, od dawna przewidywali istnienie planet swobodnych, wyrzuconych ze swoich macierzystych układów i przemierzających samotnie naszą Galaktykę. Pierwszych dowodów na istnienie takich planet w Drodze Mlecznej dostarczyły kilka lat temu badania prowadzone przez polskich naukowców z zespołu OGLE z Obserwatorium Astronomicznego Uniwersytetu Warszawskiego.

Teraz na łamach najnowszego numeru prestiżowego czasopisma "Astrophysical Journal Letters" członkowie zespołu OGLE ogłosili odkrycie najmniejszej, znalezionej do tej pory planety swobodnej. O wynikach badań poinformowali PAP.

Wykryty przez nich obiekt jest mniejszy od Ziemi i posiada masę mniej więcej trzech mas Marsa. Znajduje się kilkanaście tysięcy lat świetlnych od Słońca. Prawdopodobnie jest to samotna planeta.

Astronomowie z zespołu OGLE już wcześniej dostarczyli dowodów na istnienie w naszej Galaktyce dużej populacji planet swobodnych o masach podobnych do masy Ziemi. "Nasze obecne odkrycie potwierdza, że małomasywne planety swobodne są częste w Drodze Mlecznej, mogą być ich miliardy, i że można je wykrywać i charakteryzować za pomocą obserwacji prowadzonych z powierzchni Ziemi" - mówi kierownik projektu OGLE, prof. Andrzej Udalski z Obserwatorium Astronomicznego UW.

Autorzy odkrycia zwracają uwagę, że rzadko są w stanie bezpośrednio obserwować światło od planet pozasłonecznych. Większość z nich została odkryta w wyniku obserwacji pośrednich - efektów wpływu planet na ich macierzyste gwiazdy. "Planety swobodne prawie w ogóle nie emitują światła i - z definicji - nie krążą wokół żadnej gwiazdy. Ich wykrycie za pomocą klasycznych metod jest więc praktycznie niemożliwe" - zauważają astronomowie w informacji przekazanej PAP.

Do poszukiwań takich planet wykorzystują oni technikę mikrosoczewkowania grawitacyjnego. Już Einstein przewidział, że bieg promieni światła w pobliżu masywnych obiektów może ulec zakrzywieniu. Ich grawitacja działa jak gigantyczna soczewka, która skupia i wzmacnia światło od odległych gwiazd.

"Jeżeli między obserwatorem na Ziemi a odległą gwiazdą-źródłem znajdzie się masywny obiekt - inna gwiazda lub planeta - to jego grawitacja może ugiąć i skupić światło źródła. Obserwator na Ziemi zobaczy wtedy krótkotrwałe pojaśnienie odległego źródła" - tłumaczy dr Przemysław Mróz z California Institute of Technology w USA, pierwszy autor publikacji.

Właśnie dlatego współczesne eksperymenty poszukujące zjawisk mikrosoczewkowania obserwują ciągle setki milionów gwiazd znajdujących się w centrum Drogi Mlecznej - tam, gdzie prawdopodobieństwo zajścia tego zjawiska jest największe.

Jednym z takich eksperymentów jest właśnie OGLE - przegląd nieba prowadzony przez astronomów z Uniwersytetu Warszawskiego. Projekt jest jednym z największych i najstarszych współczesnych przeglądów nieba, jest realizowany od ponad 28 lat. Polacy dysponują Teleskopem Warszawskim, znajdującym się w Obserwatorium Las Campanas w Chile. Każdej pogodnej nocy polscy astronomowie kierują teleskop na te same obszary nieba, mierzą jasność setek milionów gwiazd i wypatrują obiektów, które zmieniają swoją jasność.

Mikrosoczewkowanie grawitacyjne nie zależy od jasności soczewki, jest to więc doskonały sposób na wykrywanie obiektów, które w ogóle nie emitują światła, takich jak planety swobodne.

W czwartek naukowcy informują o odkryciu najkrótszego zjawiska mikrosoczewkowania znalezionego do tej pory, o nazwie OGLE-2016-BLG-1928, o skali czasowej zaledwie 42 minut. "Kiedy zobaczyliśmy to zjawisko, było oczywiste, że musiało zostać spowodowane przez niezwykle mały obiekt" - zauważa cytowany w informacji prasowej współautor pracy, dr Radosław Poleski z Obserwatorium Astronomicznego UW.

Najprawdopodobniej zjawisko OGLE-2016-BLG-1928 zostało wywołane przez obiekt, który opuścił swój macierzysty układ planetarny tuż po jego powstaniu. Wzajemne oddziaływania między protoplanetami mogą prowadzić do wyrzucenia niektórych z nich w przestrzeń międzygwiazdową. Istnieje jednak wiele innych mechanizmów, które mogą skutkować tym samym. Badania planet swobodnych umożliwiają więc nam lepsze zrozumienie procesów prowadzących do formowania się planet i układów planetarnych.

Oprócz danych zebranych przez projekt OGLE, w badaniach wykorzystano obserwacje zjawiska OGLE-2016-BLG-1928, wykonane przez koreańską sieć teleskopów KMTNet (Korea Microlensing Telescope Network). Projekt KMTNet dysponuje trzema teleskopami - w Chile, Australii i Południowej Afryce.

Więcej w serwisie Nauka i Zdrowie PAP (nauka.pap.pl)