Źródło zdjęcia: NASA / JPL
Podobnie jak Sherlock Holmes trzymający lupę, aby odsłonić ukryte wskazówki, współcześni astronomowie wykorzystali kosmiczne efekty powiększające, aby odsłonić planetę krążącą wokół odległej gwiazdy.
To pierwsze odkrycie planety wokół gwiazdy poza ziemskim układem słonecznym za pomocą mikrosoczewkowania grawitacyjnego. Gwiazda lub planeta może działać jako soczewka kosmiczna, aby powiększać i rozjaśniać odleglejszą gwiazdę ustawioną za nią. Pole grawitacyjne gwiazdy na pierwszym planie wygina się i skupia światło, podobnie jak soczewka szklana wygina i skupia światło gwiazd w teleskopie. Albert Einstein przewidział ten efekt w swojej ogólnej teorii względności i potwierdził go naszym Słońcem.
„Prawdziwą siłą mikrosoczewkowania jest jego zdolność do wykrywania planet o małej masie” - powiedział dr Ian Bond z Institute for Astronomy w Edynburgu w Szkocji, główny autor artykułu ukazującego się w 10 Astrophysical Journal Letters. Odkrycie było możliwe dzięki współpracy dwóch międzynarodowych zespołów badawczych: Microlensing Observations in Astrophysics (Moa) i Optical Gravitational Lensing Experiment (Ogle). Dobrze wyposażeni astronomowie amatorzy mogą wykorzystać tę technikę do śledzenia przyszłych odkryć i pomocy w potwierdzeniu planet wokół innych gwiazd.
Nowo odkryty układ gwiezdna planeta znajduje się w odległości 17 000 lat świetlnych, w gwiazdozbiorze Strzelca. Planeta krążąca wokół gwiazdy macierzystej czerwonego karła jest najprawdopodobniej półtora raza większa od Jowisza. Planeta i gwiazda znajdują się trzy razy dalej niż Ziemia i Słońce. Razem powiększają dalszą gwiazdę tła około 24 000 lat świetlnych stąd, w pobliżu centrum Drogi Mlecznej.
W większości wcześniejszych obserwacji mikrosoczewkowania naukowcy zobaczyli typowy wzór rozjaśniania lub krzywą światła, co wskazuje, że siła grawitacji gwiazdy wpływa na światło z obiektu za nią. Najnowsze obserwacje ujawniły dodatkowe skoki jasności, wskazujące na istnienie dwóch masywnych obiektów. Analizując dokładny kształt krzywej światła, Bond i jego zespół ustalili, że jeden mniejszy obiekt ma zaledwie 0,4 procent masy drugiego, większego obiektu. Doszli do wniosku, że mniejszy obiekt musi być planetą krążącą wokół swojej gwiazdy macierzystej.
Dr Bohdan Paczyński z Princeton University, Princeton, N.J., członek zespołu OGLE, po raz pierwszy zaproponował zastosowanie mikrosoczewkowania grawitacyjnego do wykrywania ciemnej materii w 1986 r. W 1991 r. Paczyński i jego uczeń, Shude Mao, zaproponowali użycie mikrosoczewkowania do wykrywania planet pozasłonecznych. Dwa lata później trzy grupy zgłosiły pierwsze wykrycie mikrosoczewkowania grawitacyjnego przez gwiazdy. Wcześniejsze twierdzenia o odkryciach planet za pomocą mikrosoczewkowania nie są uważane za ostateczne, ponieważ miały zbyt mało obserwacji widocznych zmian jasności planet.
„Jestem podekscytowany, widząc, że prognoza się sprawdziła dzięki tej pierwszej wykrytej planecie poprzez mikrosoczewkowanie grawitacyjne” - powiedział Paczyński. On i jego koledzy uważają, że obserwacje w ciągu najbliższych kilku lat mogą doprowadzić do odkrycia planet wielkości Neptuna, a nawet Ziemi wokół odległych gwiazd.
Mikrosoczewkowanie może łatwo wykryć planety pozasłoneczne, ponieważ planeta dramatycznie wpływa na jasność gwiazdy tła. Ponieważ efekt działa tylko w rzadkich przypadkach, gdy dwie gwiazdy są idealnie wyrównane, miliony gwiazd muszą być monitorowane. Ostatnie postępy w dziedzinie kamer i analizy obrazu sprawiły, że zadanie to jest wykonalne. Do takich osiągnięć należy między innymi nowa duża kamera Ogle-III o dużym polu widzenia, budowany teleskop Moa-II 1,8 metra (70,8 cala) oraz współpraca między zespołami mikrosoczewkowania.
„Chwytanie gwiazd podczas ich wyrównania jest niezwykle ważne, dlatego musimy udostępniać nasze dane tak szybko, jak to możliwe” - powiedział lider zespołu Ogle dr Andrzej Udalski z Obserwatorium Uniwersytetu Warszawskiego. Udalski w Polsce i Paczyński w USA prowadzą polsko-amerykański projekt. Działa w Obserwatorium Las Campanas w Chile, prowadzonym przez Carnegie Institution of Washington, i obejmuje największą na świecie ankietę mikrosoczewkowania na 1,3-metrowym (51-calowym) Teleskopie Warszawskim.
NASA i Narodowa Fundacja Nauki finansują Eksperyment Optycznego Grawitacyjnego Lensingu w USA. Państwowy Komitet Badań Naukowych i Fundacja na rzecz Nauki Polskiej finansują go w Polsce. Obserwacje mikrosoczewkowania w dziedzinie astrofizyki to przede wszystkim grupa nowozelandzko-japońska, ze współpracownikami z funduszu Marsden Fund w Wielkiej Brytanii i USA, NASA i National Science Foundation, japońskiego Ministerstwa Edukacji, Kultury, Sportu, Nauki i Technologii oraz Towarzystwa Japońskiego wspieraj to w ramach promocji nauki.
Zdjęcia i informacje o najnowszych badaniach są dostępne w Internecie pod adresem http://www.jpl.nasa.gov/releases/2004/103a.cfm. Więcej informacji na temat wysiłków NASA w polowaniu na planetę można znaleźć na stronie http://planetquest.jpl.nasa.gov.
Oryginalne źródło: NASA / JPL News Release
