Sukces polskich astronomów. Odkryli najmniejszą bezpańską planetę

Astronomowie wiedzą już o istnieniu około 4 tysięcy pozasłonecznych planet, od kilku lat wiedzą też o istnieniu takich, które nie krążą wokół żadnej gwiazdy tylko swobodnie przemierzają rozległe przestrzenie naszej galaktyki, Drogi Mlecznej. Potrafią je wykrywać polscy astronomowie, korzystający z 1,3-metrowego teleskopu, znajdującego się w Obserwatorium Las Campanas w Chile. 

Teleskop, skierowany w stronę centralnych regionów Drogi Mlecznej, obserwuje setki milionów gwiazd, wypatrując tych, których jasność nagle się zmienia. To może oznaczać, że płynące od nich światło uległo zakrzywieniu przez przemieszczający się po drodze masywny obiekt. Na przykład planetę swobodną. Tak właśnie wypatrzono OGLE-2016-BLG-1928, opisaną na łamach najnowszego numeru czasopisma "Astrophysical Journal Letters". 

Planety pozasłoneczne niezmiernie rzadko dają się obserwować bezpośrednio. Najczęściej zauważamy je, gdy przechodząc przed tarczą macierzystej gwiazdy na pewien czas zmniejszają obserwowany przez nas poziom jej jasności. Dowodem ich obecności może być też okresowe kołysanie się gwiazdy wokół wspólnego z planetami środka masy. Te sposoby nie pozwalają jednak wykryć planet swobodnych. 

Tu z pomocą przychodzi polski projekt OGLE (Optical Gravitational Lensing Experiment), który korzysta z przewidzianego jeszcze przez Alberta Einsteina zjawiska zakrzywienia promieni świetlnych. Jeśli jakiś masywny obiekt przechodzi przed odległą gwiazdą, jej światło ulega chwilowemu wzmocnieniu. Analiza poziomu tego wzmocnienia może pomóc w ocenie, jak duża jest jego masa. 

Jeśli masywny obiekt, gwiazda, czy planeta przechodzi między odległą gwiazdą i obserwatorium na Ziemi, jej masa zakrzywia i soczewkuje światło tej gwiazdy. Obserwator zauważy, że jej jasność na pewien czas się zwiększy - mówi pierwszy autor pracy, dr Przemek Mroz, obecnie pracujący w California Institute of Technology. 

Szanse obserwacji mikrosoczewkowania są niezmiernie małe, bo trzy obiekty, źródło, soczewka i obserwator muszą się znaleźć na jednej linii. Jeśli obserowalibyśmy jedną gwiazdą, szanse, że coś przed niż przejdzie byłyby tak małe, że na obserwacje zjawiska musielibyśmy czekać milion lat - dodaje.

Siłą projektu OGLE jest fakt, że równocześnie obserwuje setki milionów gwiazd.

Długość trwania zjawiska mikrosoczewkowania zależy od masy przesłaniającego obiektu. Im jest mniejszy, tym zjawisko jest krótsze. Efekty wywoływane przez gwiazdy trwają zwykle kilka dni, w przypadku planet mówimy o godzinach. Zjawisko w przypadku OGLE-2016-BLG-1928 było wyjątkowo krótkie, trwało zaledwie 42 minuty. 

Kiedy zauważyliśmy ten efekt byliśmy pewni, że musiał byś wywołany przez bardzo mały obiekt - dodaje współautor pracy, dr Radosław Poleski z Obserwatorium Astronomicznego Uniwersytetu Warszawskiego. 

Modele wskazują na to, że masa planety jest mniejsza od masy Ziemi, prawdopodobnie zbliżona do masy Marsa. W odległości 8 jednostek astronomicznych, czyli przeciętnych odległości Ziemi od Słońca, nie dostrzeżono gwiazdy, wokół której planeta mogłaby krążyć.