Gwiazdy, którym towarzyszą planety, są w naszej Galaktyce regułą, a nie wyjątkiem - informują w ′′Nature′′ astronomowie, wśród nich badacze z Uniwersytetu Warszawskiego.
W liście do "Nature"
przedstawiają wyniki oszacowania, jak powszechne są układy
planetarne wśród gwiazd Drogi Mlecznej.
Z analizy
zebranych danych wynika, że jedna na sześć badanych gwiazd ma
planetę o masie Jowisza, połowa z nich - planetę o masie Neptuna i
aż dwie trzecie - super-Ziemię (a więc planetę, która jest
ledwie kilka razy masywniejsza od naszego globu). Średnio na gwiazdę
przypada więc więcej niż jedna planeta, a małomasywne planety
podobne do Ziemi występują powszechnie - twierdzą badacze. To
astronomowie z warszawskiego zespołu OGLE oraz uczestnicy
międzynarodowego projektu PLANET.
Większość ze
znalezionych dotychczas 700 planet została odkryta dzięki
obserwacji pojedynczych gwiazd i pomiarze ich niewielkiego ruchu,
wynikającego z grawitacyjnego przyciągania krążącej na orbicie
planety. Część planet zdradziła swoją obecność, kiedy zaćmiły
(częściowo zasłoniły) swe macierzyste gwiazdy. Metody te
umożliwiają jednak odkrycie planet krążących stosunkowo blisko
swych słońc.
Zespoły PLANET i OGLE w swych badaniach
wykorzystały zupełnie inną technikę - tzw. mikrosoczewkowania
grawitacyjnego - która pozwala odkrywać planety nawet tak
niewielkie jak Ziemia, a także krążące w dużo większych
odległościach od macierzystych gwiazd (nawet dziesięć razy dalej
niż Ziemia od Słońca). Metoda polega śledzeniu i precyzyjnych
pomiarach pojaśnienia blasku odległej gwiazdy, spowodowanego przez
układ planetarny, który działa niczym skupiająca światło
soczewka.
Na ten pomysł wpadł prof. Bohdan Paczyński, który
w połowie lat 80. zastanawiał się, w jaki sposób wykrywać
we Wszechświecie obiekty, które są ciemne - a więc np.
nigdy nierozpalone gwiazdy (tzw. brązowe karły), gwiazdy całkowicie
wypalone, czy czarne dziury. One same nie świecą lub świecą
słabo, ale swą masą mogą zakrzywiać światło innych gwiazd.
Jeśli taki ciemny obiekt znajdzie się na drodze promieni świetlnych
pomiędzy Ziemią i jakąś odległą gwiazdą, to zgodnie z teorią
Einsteina zakrzywi bieg promieni - tak jak w soczewce - i wzmocni
blask gwiazdy.
Pozostaje więc śledzić mrowie gwiazd na
niebie i wypatrywać takich momentów, kiedy jedna z nich nagle
pojaśnieje, co będzie oznaczało, że na drodze jej promieni
pojawiła się grawitacyjna soczewka. Jeśli taka soczewka składa
się z dwóch części - gwiazdy i okrążającej ją planety -
to z komputerowej analizy zjawiska wynika, że w krzywej zmiany
blasku pojawią się charakterystyczne "dziobki" (niczym
skaza na perfekcyjnej soczewce). Można po nich rozpoznać planetę,
a nawet oszacować jej masę i odległość od gwiazdy.
Co
więcej, do takich obserwacji wystarczy niewielki, nawet amatorski
teleskop. A jeśli połączymy go z kamerą cyfrową i komputerem -
łowy na układy planetarne można całkowicie zautomatyzować.
Z
tego pomysłu w Obserwatorium Uniwersytetu Warszawskiego narodził
się projekt OGLE, który stworzył i którym kieruje
prof. Andrzej Udalski.
Od połowy lat. 90. warszawscy
astronomowie obserwują niebo za pomocą 1,3-m teleskopu w Las
Campanas w Chile na pustyni Atacama. Zbudowali kamerę i napisali
program komputerowy, dzięki któremu każdej nocy śledzą na
bieżąco jasność blisko pół miliarda gwiazd Drogi
Mlecznej. Program alarmuje badaczy, jeśli tylko blask jednej z tych
gwiazd zaczyna wzrastać w sposób wskazujący na zjawisko
grawitacyjnego soczewkowania (Polacy wykrywają w tej chwili około 2
tys. takich zjawisk rocznie). Wtedy też alarmują współpracujących
astronomów z innych kontynentów, bo kluczem do sukcesu
jest jak najbardziej dokładne i nieprzerwane mierzenie zmiany blasku
gwiazdy - chodzi o to, by nie przegapić ostrych "dziobków"
będących odciskiem palca planety.
W dzisiejszym "Nature"
analizowane są 440 mikrosoczewki grawitacyjne odkryte przez OGLE w
latach 2002-07. Dodatkowe obserwacje prowadził zespół
PLANET, który stworzył międzykontynentalną sieć teleskopów
na trzech kontynentach. - Łącznie dały one unikalny materiał do
statystycznych badań powszechności występowania planet poza
Układem Słonecznym - twierdzi prof. Udalski.