Polscy astronomowie odkryli najmniejszą planetę swobodną

W Drodze Mlecznej mogą się znajdować miliardy samotnych planet, niezwiązanych z gwiazdami. O odkryciu najmniejszej planety swobodnej typu ziemskiego informuje międzynarodowy zespół naukowców, kierowany przez polskich astronomów.

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.

>>> Naukowcy mówią o przełomowym odkryciu: są ślady życia na Wenus! 

Teraz na łamach najnowszego numeru prestiżowego czasopisma „Astrophysical Journal Letters” członkowie zespołu OGLE ogłosili odkrycie najmniejszej, znalezionej do tej pory planety swobodnej.

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.

Zobacz także