Być może 1 na 4 gwiazdy ma planety. Źródło zdjęcia: Hubble. Kliknij, aby powiększyć.
W ciągu ostatniej dekady odkryto do tej pory ponad 130 planet pozasłonecznych. Większość z nich została odkryta przy użyciu techniki, która mierzy niewielkie zmiany prędkości promieniowej gwiazdy, prędkości jej ruchu względem Ziemi. W przemówieniu na niedawnym sympozjum na temat planet pozasłonecznych astronom Alan Boss z Carnegie Institution of Washington przedstawił przegląd trudnych pomiarów - i głębokich odkryć - dokonanych przez łowców planet przy użyciu techniki prędkości radialnych.
W 1991 roku Michel Mayor i Antoine Duquennoy opublikowali klasyczne badanie gwiazd podwójnych w naszym sąsiedztwie Słońca. Znaleźli wszystkich binarnych towarzyszy, jak mogli, ale było jeszcze około 200 gwiazd typu G, które wydawały się nie mieć żadnych binarnych towarzyszy. Następnie Michel Mayor wraz z Didierem Quelozem postanowili spojrzeć na te 200-dziwne gwiazdy, potencjalne analogi słoneczne, aby sprawdzić, czy mają układy planetarne. Zastosowana przez nich technika polegała na poszukiwaniu wahań gwiezdnych, cyklicznych zmian prędkości promieniowej gwiazd, indukowanych przez szarpanie grawitacyjne planet krążących wokół gwiazd.
Wiosną 1994 r. Zainstalowali nowy spektrometr na swoim teleskopie w Obserwatorium Haute Provence, ELODIE, który miał rozdzielczość około 13 metrów na sekundę. To był prawie odpowiedni poziom, aby móc zobaczyć wahanie prędkości, drganie Dopplera, indukowane w Słońcu przez planetę podobną do Jowisza. Do końca 1994 r. Zauważyli bardzo interesujący chwiejność gwiazdy o nazwie 51 Peg.
Niestety 51 Peg w tym momencie zbliżało się coraz bardziej do Słońca i nie można było go zaobserwować, więc musieli wziąć sześciomiesięczny urlop naukowy i wrócić latem 1995 r. I znów zacząć patrzeć na 51 Peg. Mieli 8-nocny bieg obserwacyjny w Obserwatorium Haute Provence, a pod koniec tego biegu obserwacyjnego byli gotowi udać się do Nature i opublikować.
Wytworzona przez nich krzywa pasuje do modelu 51 Peg, gwiazdy typu słonecznego, krążącej wokół planety o masie około połowy masy Jowisza na ładnej, okrągłej orbicie. Jedyny problem polegał na tym, że obiekt miał okres orbity 4,23 dnia. Krążył wokół około 0,05 AU, nigdzie w pobliżu, gdzie ludzie spodziewali się znaleźć planet o masie Jowisza. To była trochę łamigłówka. Ale wcześnie stało się jasne, że musiała to być planeta, która być może uformowała się dalej i migrowała. To był jedyny sposób, aby wyjaśnić, jak mogła istnieć w tym miejscu.
Następnym krokiem było sprawdzenie, czy ktokolwiek może odtworzyć wynik. Ponieważ oczywiście kluczowym problemem z planetą wokół gwiazdy Barnarda było to, że nikt nie mógł tego potwierdzić. W tym czasie w 1995 r. Było kilka innych prób polowania na planety, ale ludzie, którzy jako pierwsi dotarli do teleskopu, to Paul Butler i Geoff Marcy. Udało im się potwierdzić planetę 51 Peg z jeszcze mniejszym rozrzutem niż oryginalne pomiary odkrycia.
W tym momencie zdaliśmy sobie sprawę, że pole planet pozasłonecznych naprawdę się narodziło. W październiku 1995 roku wkroczyła nowa era, w której mieliśmy naprawdę przekonujący, solidny dowód na istnienie planet pozasłonecznych wokół normalnych gwiazd.
Teraz Geoff i Paul pracowali w tej dziedzinie od wielu lat. Zaczęli poważnie około 1987 roku, dlatego mieli wiele danych gotowych do analizy. Natychmiast zaczęli redukować wszystkie swoje dane, szukając orbit krótkoterminowych, wykonali kilka pomiarów, a do stycznia 1996 r. Byli w stanie ogłosić kilka innych planet. Jedna z nich, 47 UMab, była znacznie bardziej uspokajająca dla planety niż ta odkryta krążąca wokół 51 kołka. Był to w przybliżeniu obiekt o masie 2 lub 3 Jowisza krążący w odległości około 2 jednostek AU, bardziej podobny do tego, czego oczekiwaliśmy na podstawie planet w naszym Układzie Słonecznym. Wiemy teraz, że jest to układ złożony z wielu planet, ale w tym czasie pasują do niego z jedną orbitą Keplerowską.
Prawie wszystkie znane planety pozasłoneczne zostały odkryte przy użyciu tej techniki prędkości radialnych; w ten sposób odkryto około 117 planet. Ale istnieje inny sposób na znalezienie planet, wykrywanie tranzytu. Pierwszego wykrycia tranzytu dokonał David Charboneau i współpracownicy, a osobno Greg Henry i współpracownicy w 2000 r. Była to planeta, która została pierwotnie znaleziona na podstawie prędkości radialnej, ale potem ci inni badacze poszli dalej i zrobili to zarówno naziemnie, jak i później Hubble fotometria gwiazdy macierzystej i odkryła naprawdę cudowną krzywą światła, wskazującą, że planeta przechodzi przed gwiazdą, lekko przyciemniając jej światło. Wstępne wykrycie przez zespół Charbonneau zostało wykonane, wierzcie lub nie, przy użyciu 4-calowego teleskopu na parkingu w Boulder w Kolorado.
Spadek amplitudy światła gwiazdy wynosi około 1,5 procent, więc to naprawdę niesamowite, że to pierwsze wykrycie tranzytu mogło zostać wykonane przez dobry teleskop amatorski. Kiedy HST wrócił i ponownie wykonał fotometrię ze znacznie większą precyzją, wytworzył niewiarygodnie piękną krzywą światła, która jest tak precyzyjna, że można jej użyć do poszukiwania księżyców na całej planecie i ograniczenia ich wielkości.
Tak więc tranzyty mają swoje własne. Myślę, że to drugi wiodący sposób na znalezienie planet. Tranzyty odkryły teraz sześć planet.
Oryginalne źródło: NASA Astrobiology
