Ilustracja artysty pozasłonecznej planety. Źródło zdjęcia: CfA. Kliknij, aby powiększyć.
Posłuchaj wywiadu: Microlens Planet Discovery (6,2 mb)
Lub subskrybuj podcast: universetoday.com/audio.xml
Fraser Cain: Czy możesz podać mi informacje na temat planety, którą pomogłeś odkryć?
Grant Christie: Jest jeszcze trochę do zrobienia, aby dowiedzieć się dokładnie wszystkich jego parametrów, ale jest to około 15 000 lat świetlnych stąd. Nadal nad tym pracujemy, na odległość. Jest to dość masywna planeta, prawdopodobnie około 2-3 razy większa od masy Jowisza i krążąca w odległości około 3 jednostek astronomicznych od swojej gwiazdy macierzystej. Nie jest to dokładnie taki znajomy obiekt, ale gdybyś mógł go zobaczyć z bliska, prawdopodobnie wyglądałby trochę jak Jowisz. Byłby około 3 razy cięższy, ale nie tak dużo większy, ponieważ byłby bardziej ściśnięty przez swoją grawitację.
Fraser: Odkryte do tej pory planety znajdują się w odległości kilkuset lat świetlnych od Ziemi. Jak udało ci się znaleźć 15 000 lat świetlnych stąd, szczególnie przy użyciu sprzętu ogrodowego?
Christie: Dzięki temu odkryciu jesteśmy tylko częścią koła zębatego w kole, jesteśmy częścią zespołu, ale wykorzystano metodę znaną jako mikrosoczewkowanie grawitacyjne. To brzmi jak kęs, ale w gruncie rzeczy używa gwiazdy jako soczewki do powiększania odległej gwiazdy. Działa to, jeśli dwie gwiazdy są dokładnie w jednej linii, tak jak widzimy je z Ziemi. Mamy więc sytuację, w której mamy odległą gwiazdę gdzieś w aureoli - lub wybrzuszeniu - galaktyki, może 20 000 lat świetlnych od Ziemi. Przez przypadek kolejna gwiazda zbliżyła się do nas prawie dokładnie. Grawitacja tej gwiazdy działa jak soczewka i wzmacnia światło odległej gwiazdy. Nie widzimy ich jako dwóch gwiazd, są tak blisko siebie i żaden teleskop na Ziemi nie może. Ale widzimy powiększenie lub wzmocnienie światła z odległej gwiazdy przechodzącej przez tę soczewkę. Wszystko w porządku, obecnie każdego roku wykrywanych jest około 600 takich zdarzeń mikrosoczewkowania. Same w sobie nie są niczym niezwykłym, ale okazuje się, że jeśli masz planetę krążącą wokół gwiazdy soczewkowej - tej, która interweniowała między nami a bardziej odległą - to ta planeta ogromnie zmienia właściwości soczewki. To znacznie zmienia wzmocnienie światła. To, co robimy, to po prostu mierzenie zmian jasności soczewki, gdy te dwie gwiazdy zbliżają się do siebie, a następnie odchodzą od wyrównania. Okazuje się, że ten, który obserwowaliśmy, był powiększony o około 50 razy ponad to, co było przed rozpoczęciem soczewkowania. Daje to słabe gwiazdy, których normalnie nie moglibyśmy zobaczyć przy małym teleskopie w naszym zasięgu. W obecnym przypadku wzmocnienie zwiększyło go do wielkości 18 w zakresie długości fali wizualnej. To bardzo blisko naszego limitu, ale nadal byliśmy w stanie to zrobić.
Fraser: Czy twój zespół spodziewał się znaleźć dowody na istnienie planety przed rozpoczęciem jakichkolwiek obserwacji, czy był to tylko szczęśliwy wynik?
Christie: To w dużej mierze szczęśliwy wynik. Istnieje zespół z siedzibą w Chile, polski zespół z Uniwersytetu Warszawskiego wynajęty przez profesora Udalskiego, a ich zadaniem, ich główną funkcją jest wyszukiwanie zdarzeń mikrosoczewkowania. Każdej nocy monitorują miliony gwiazd w poszukiwaniu gwiazd, które wydają się zwiększać jasność w sposób, jakiego można oczekiwać od soczewki. Oczywiście istnieje również wiele gwiazd zmiennych, które już zestawiły, więc o nich wiedzą. Wykrywają zdarzenia mikrosoczewkowania. Wykrywają około 600 rocznie. Zaczęli obserwować to wydarzenie około 17 marca lub później i zauważyli, że gwiazda zaczyna się rozjaśniać - nigdy wcześniej się nie rozjaśniała - i podążyli za nią. Każdej nocy, gdy obserwowali, zdawało się, że coraz bardziej się rozjaśniają, a gdy ten proces trwa, zauważają, że postępuje on według szczególnej krzywej rozjaśniania, której można oczekiwać od zdarzenia mikrosoczewkowania, więc byli pewni, że był to mikrosoczewki. A potem, gdy zbliżyliśmy się do kwietnia, zaczęły wykazywać oznaki, że odchodzi od czystego prostego obiektywu, który sam dostaniesz od jednej gwiazdy; jest to matematycznie zdefiniowany kształt, a jeśli fotometria jest dobra, zazwyczaj możesz stwierdzić, czy masz pojedynczy obiektyw, czy nie. Około 18 kwietnia zaczęli zauważać znaczące odchylenie od tego prostego modelu soczewek, to są faceci kierujący zespołem OGLE. Wysłali ostrzeżenie do MicroFUN, która jest grupą, z którą jesteśmy związani. Uciekają z Ohio State University, kierowanego tam przez profesora Andrew Goulda. Następnie otrzymaliśmy powiadomienie z informacją, że wygląda na to, że w tym zdarzeniu mikrosoczewkowania może wystąpić anomolia; spróbuj obserwować to tak często, jak to możliwe. Właśnie tam zaczęliśmy nasze obserwacje. Na tym etapie było słabo, ale wciąż znajdowało się w zasięgu naszych teleskopów. Byliśmy zaskoczeni, że tak naprawdę można to zaobserwować. Myślałbym, że to zbyt słabe. Teraz wiem, że możemy wykonywać prace na słabszych granicach, niż wcześniej myślałem. Około 20 kwietnia wiadomo było, że w tym zdarzeniu mikrosoczewkowania występowała silna anomalia, której używają, i śledziliśmy to przez kilka następnych dni - prawdopodobnie około 3-4 dni. Przeszedł kilka bardzo silnych anomalii, które naprawdę były znakiem, że planeta jest obecna, powodując te anomolie. Większość tych wydarzeń, które obserwujesz - zrobiłem już sporo, a prawdopodobnie 20, a nawet siebie - okazuje się być prostym obiektywem i nie ma w nich nic zaskakującego. Podekscytowanie związane z wykonywaniem tego rodzaju pracy polega na tym, że po prostu nie wiesz, nikt nie wie, co znajdziesz. Zaczynasz śledzić jedno z tych zdarzeń mikrosoczewkowania, gdy osiągnie ono maksimum, i będzie w maksymalnym punkcie lub blisko niego, gdy będzie maksymalna wrażliwość na planetę. Nie jesteśmy zainteresowani ich oglądaniem, dopóki nie zbliżysz się do tego maksimum. I wtedy naprawdę powstają sieci, które naprawdę zaczynają nasycać krzywą światła, pokrywając je.
Fraser: Tak więc gwiazdy muszą być ładnie ustawione w linii, aby pojawił się efekt planety.
Christie: Tak, muszą być prawie idealne. To tworzy bardzo wysokie wzmocnienie. Niektóre z tych, które oglądaliśmy, miały wzmocnienia, w których światło jest powiększone 800x. Nie są powszechne, ale kiedy dostajesz taki obiektyw o bardzo wysokim wzmocnieniu, kiedy wyrównanie jest prawie idealne, wtedy najprawdopodobniej znajdziesz planetę, jeśli jest obecna.
Fraser: Jak wrażliwa może być ta technika?
Christie: Niektórzy eksperci twierdzą, że gdyby ta planeta nie była większa od Jowisza, byłaby to wielkość Ziemi, te obserwacje nadal by ją wykryły. Wiem, że jest dyskusja na ten temat wśród naukowców w zespołach, ale ogólnie mówiąc, prawdopodobnie oznacza to, że ta metoda może być bardzo wrażliwa. To wydarzenie wcale nie było tak jasne. Zauważyliśmy te, które wyszły tak jasno, że można je zobaczyć w małym 6-calowym teleskopie.
Fraser: To niesamowite. Wiem, że ludzie dyskutują o różnych technikach, które mogą być w stanie zobaczyć planet wielkości Ziemi krążących wokół innych gwiazd, ale wiedza, że możemy mieć dostępną obecnie technikę, jest imponująca. Chciałem z tobą porozmawiać o tym, jak amatorzy mogą zaangażować się w odkrycia w astronomii. Gdzie są możliwości, w które ludzie mogą się zaangażować?
Christie: Istnieje wiele sposobów na zaangażowanie się w astronomię obserwacyjną, ale rozmawiając o fotometrii, która jest pomiarem jasności gwiazdy, potrzebujesz teleskopu o możliwie największej aperturze. Przyzwoity rodzaj montażu i kamera obrazująca CCD. Za mniej niż 10 000 USD możesz skonfigurować system, który jest bardzo zdolny i może być naprawdę przydatny. Jest wiele innych rzeczy, które możesz zrobić w astronomii obserwacyjnej, które tego nie wymagają, ale aby wykonać ten rodzaj pracy, właśnie tego potrzebujesz. Wykonujemy prace inne niż praca mikrosoczewkowa, mierzymy także zmiany światła obiektów zwanych kataklizmicznymi gwiazdami zmiennymi. Są to interesujące obiekty, które często migoczą i wiele innych rzeczy, a my jesteśmy częścią światowej sieci, która śledzi tego rodzaju obiekty. Ogólnie wspólnym mianownikiem jest pomiar jasności w czasie jakiejś gwiazdy lub obiektu. To się nazywa fotometria i to przede wszystkim to, co robimy.
Fraser: Gratulujemy odkrycia twojego zespołu tej nowej planety i powodzenia w pracy w przyszłości.
Christie: Nie ma za co. Chciałbym złożyć hołd mojemu współpracownikowi tutaj, w Nowej Zelandii, Jennie McCormick, który używa najmniejszego teleskopu ze wszystkich i poświęcił ponad tysiąc godzin na tego rodzaju pracę i zasługuje na uznanie za jej włożony wysiłek .
