Twoja wyszukiwarka

MICHAŁ RÓŻYCZKA
SYGNAŁY - BLASKI I CIENIE OBCYCH PLANET
Wiedza i Życie nr 3/2000
Artykuł pochodzi z "Wiedzy i Życia" nr 3/2000

Umiemy już obserwować zarówno cienie rzucane na Ziemię przez planety pozasłoneczne, jak i pochodzące od tych planet światło.

Stwierdzenie, że planeta krąży wokół gwiazdy, jest tylko częściowo prawdziwe. W rzeczywistości planeta i gwiazda krążą wokół wspólnego środka masy. Gwiazda porusza się z dużo mniejszą prędkością i po dużo ciaśniejszej orbicie niż planeta, ale w sprzyjających warunkach jej ruchy można wykryć. Obserwujemy je w postaci mikroskopijnej, cyklicznej wędrówki linii widmowych, która odpowiada zmianom prędkości, z jaką gwiazda w swym ruchu orbitalnym zbliża się do nas lub oddala. W metodzie tej bezpośrednio analizujemy jedynie widmo gwiazdy, otrzymując dolne ograniczenie masy planety oraz rozmiary i kształt jej orbity.

Gwiazda HD209456 w gwiazdozbiorze Pegaza i towarzysząca jej planeta poruszają się po orbitach wokół wspólnego środka masy. Odbiciem ruchu gwiazdy są pokazane na rysunku cykliczne zmiany prędkości, obserwowane na Ziemi w postaci przesunięć linii widmowych. Jeden obieg orbity trwa 3,52 dnia ziemskiego

Analiza ruchów gwiazd, która jest historycznie pierwszą i do dziś najczęściej stosowaną metodą poszukiwania planet pozasłonecznych, zaowocowała już odkryciem około 30 takich obiektów. Brak bezpośrednich dowodów istnienia planet sprawiał jednak, że (nieliczni co prawda) sceptycy domagali się niezależnego potwierdzenia owych odkryć. Pierwsze takie potwierdzenie uzyskano w listopadzie 1999 roku. Stwierdzono wtedy, że blask gwiazdy HD209456 obieganej przez jedną z planet pozasłonecznych podlega okresowym fluktuacjom (zmniejsza się, stabilizuje na niższym poziomie, po czym wraca do poziomu wyjściowego). Każda taka zmiana odpowiada przejściu (tranzytowi) planety przed tarczą gwiazdy, podczas którego cień planety przesuwa się po powierzchni Ziemi. W Układzie Słonecznym możemy z Ziemi oglądać tranzyty Merkurego i Wenus. Zaobserwowawszy w obcym układzie tranzyt planety wykrytej uprzednio dzięki obserwacji ruchów gwiazdy, możemy określić jej rozmiary i masę.

W grudniu ub.r. doniesiono o zaobserwowaniu światła planety pozasłonecznej okrążającej gwiazdę Bootis ( Wolarza). Obserwacji dokonano za pomocą czterometrowego teleskopu znajdującego się na Wyspach Kanaryjskich, który (tak jak to dzieje się podczas wszystkich obserwacji obcych układów planetarnych) odbierał jednocześnie światło gwiazdy i planety. Po komputerowej obróbce danych z widma układu udało się wyeliminować światło pochodzące bezpośrednio od gwiazdy. Otrzymano w ten sposób światło odbite od planety, w którym wykryto bardzo słabe linie przesuwające się cykliczne w takt jej ruchów. Informacje zawarte w świetle odbitym umożliwiły dokładne obliczenie masy planety (8 mas Jowisza) oraz oszacowanie jej średnicy (1.8 średnicy Jowisza).

Wszystkie odkryte dotychczas planety pozasłoneczne są olbrzymami wielkości co najmniej Jowisza. Mniejszych na razie wykrywać nie umiemy. Szybki rozwój techniki pozwala jednak mieć nadzieję, że już w najbliższych latach będziemy rutynowo obserwować tranzyty planet wielkości Ziemi. Nieco później w przestrzeni kosmicznej zostaną umieszczone potężne zestawy teleskopów przeznaczonych do dokładnego analizowania światła planet pozasłonecznych i określania składu ich atmosfer.

Być może uda się znaleźć wśród nich bliźniaczkę naszej starej Ziemi...