Ponad 40 niewielkich obiektów – prawdopodobnie planet – wykryli w naszej Galaktyce polscy astronomowie pod przewodnictwem prof. Andrzeja Udalskiego. Odkrycia dokonali dzięki opracowanej przez siebie metodzie “masowego odkrywania planet”. Dotychczas znanych było około 80 takich obiektów.

Polscy astronomowie pracujący w ramach projektu OGLE odkryli nowe przypadki zaćmień gwiazd z centrum Galaktyki, które mogą być spowodowane przez planety. Projekt pierwotnie opracowany dla innych celów – wykrywania niewidocznej materii we Wszechświecie – został przystosowany do poszukiwania planet.

Wykrycie planet możliwe było dzięki obserwacji ich przejścia na tle macierzystych gwiazd. “Łatwo jest zaobserwować przejście planety (np. Merkurego lub Wenus) na tle tarczy Słońca. Jednak, gdy gwiazda jest od Ziemi odległa, samego przejścia obiektu nie widzimy. Widać tylko efekt, czyli zmniejszenie, nieraz minimalnie, jasności gwiazdy. Zjawisko to jest bardzo trudne do wykrycia” – mówi prof. Marcin Kubiak, dyrektor Instytutu Obserwatorium Astronomicznego Uniwersytetu Warszawskiego.

Trzeba mieć szczęście, by w ogóle zauważyć z Ziemi zaćmienie, wywołane przez planetę. A jeśli planeta obiega gwiazdę po orbicie nachylonej w stosunku do promienia widzenia, zjawisko jest w ogóle niewidoczne” – tłumaczy Kubiak.

Zespół astronomów polskich stanowią: prof. Andrzej Udalski, prof. Marcin Kubiak i dr Michał Szymański z Obserwatorium Astronomicznego Uniwersytetu Warszawskiego wraz ze współpracownikami oraz prof. Bohdan Paczyński z Uniwersytetu w Princeton. Posługując się polskim teleskopem o średnicy 1,3 m, zainstalowanym na terenie amerykańskiego obserwatorium Las Campanas w Chile, oraz unikatową, zbudowaną przez prof. Udalskiego kamerą elektroniczną o dużym polu widzenia, zespół prowadzi dokładne pomiary jasności dziesiątków milionów gwiazd. Istotnym elementem jest też program komputerowy pozwalający błyskawicznie wybierać i przetwarzać wyniki obserwacji. O szczegółach technicznych wykorzystywanego sprzętu można przeczytać we Trzecia faza projektu OGLE III rozpoczęta“>wcześniejszym newsie dotyczącym projektu OGLE.

Po jednym sezonie tych obserwacji stwierdziliśmy, że ponad 40 gwiazd wykazuje takie właśnie charakterystyczne chwilowe obniżenie jasności. Z wielkości tego obniżenia można wnioskować, że mamy do czynienia z bardzo małymi obiektami, które zacieniają gwiazdy” – wyjaśnia prof. Kubiak. “Istnieje bardzo duże prawdopodobieństwo, że część z tych obiektów to duże planety, wielkości mniej więcej Jowisza, znajdujące się na orbitach stosunkowo bliskich gwiazdom” – uważa naukowiec.

Pierwsze planety poza Układem Słonecznym zostały wykryte przez polskiego astronoma Aleksandra Wolszczana. Znaleziono je tam, gdzie najmniej się ich spodziewano – krążące wokół wypalonej gwiazdy neutronowej.

Od roku 1995, dzięki zastosowaniu techniki opartej o efekt Dopplera, korzystając z obserwacji spektroskopowych, wykrywa się planety krążące wokół zwykłych gwiazd. Dotychczas znanych było około 80 takich obiektów.

Obiektów podejrzanych o to, że są planetami, znamy dziś kilkadziesiąt. Wykryto je metodami spektroskopowymi – pracochłonnymi, żmudnymi i kosztownymi. Czas dużych teleskopów inwestuje się w coś, co wcale nie musi być planetą. Nasz projekt jest tani, a sposób obserwacji – dopasowany do tego rodzaju poszukiwań. Spełniamy warunki optymalne do takich obserwacji – mamy teleskop, przeznaczony wyłącznie do obserwacji fotometrycznych (opartych na pomiarze zacienienia), dysponujemy doskonałą kamerą CCD do pomiaru natężenia światła gwiazd i doskonały klimat astronomiczny w Chile” – mówi prof. Kubiak.

Prof. Kubiak zaznacza jednak, że odkrycia Polaków muszą zostać jeszcze potwierdzone obserwacyjnie. “Jest to jednak o tyle łatwiejsze, że wskazujemy obiekty ‘podejrzane’, a zatem przebieg obserwacji jest znacznie uproszczony” – wyjaśnia naukowiec.

Zdaniem prof. Kubiaka odkrycie polskich uczonych ma ogromne znaczenie – astronomiczne i ogólnoludzkie. “Pozwala ono zaspokoić naszą ciekawość, stwierdzić, czy planety istnieją i ile ich jest“.

Aspekt naukowy to zbieranie informacji o planetach czy brązowych karłach (może się bowiem okazać, że nowo odkryte obiekty są właśnie nimi). “Jest to zupełnie nowy sposób wykrywania trudnych do obserwacji obiektów o małych masach czy rozmiarach, z pogranicza planet i gwiazd. Z punktu widzenia astronomicznego jest to bardzo interesujące” – ocenia prof. Kubiak.

W roku 2001 poszukiwaniem zaćmień blasku jasnych gwiazd z centrum Galaktyki spowodowanych przez potencjalne planety zajął się polski zespół Optical Gravitational Lensing Experiment (OGLE). Na temat odkrycia wypowiedział się też kierownik tego projektu, prof. Andrzej Udalski. “W ramach projektu OGLE wyselekcjonowaliśmy 46 obiektów spośród 5 milionów gwiazd obserwowanych podczas 32 nocy, których rodzaj zaćmień może świadczyć o krążących wokół nich planetach“.

Z ogromnego materiału jakim są wyniki obserwacji 5 milionów gwiazd, wyselekcjonowano 52 tysiące gwiazd charakteryzujących się doskonałej jakości fotometrią. Wśród tej próbki krzywych zmian blasku poszukiwano płaskich zaćmień, których amplituda jest mniejsza od 8 procent.

Okazało się, że aż 46 gwiazd wykazuje tego rodzaju zaćmienia. Najciekawsze okazały się jednak dwa obiekty – OGLE-TR-10 i OGLE-TR-40, w przypadku których prawdopodobieństwo, że zaćmiewającym gwiazdę ciałem jest planeta, jest największe. W obu przypadkach zaćmienie ma głębokość około 2 procent i powtarza się z okresem odpowiednio 3,1 i 3,4 dnia.

Prof. Udalski wyjaśnia, że wstępne obliczenia wskazują, iż takie zaćmienia mogły spowodować tylko obiekty o rozmiarach porównywalnych z rozmiarami Jowisza.

Aby jednak jednoznacznie stwierdzić, czy mamy do czynienia z planetami czy też z niewielkimi, lecz masywniejszymi od planet brązowymi karłami, musimy znać masy zaćmiewających obiektów. Poznamy je jednak dopiero po wykonaniu dokładnych obserwacji spektroskopowych OGLE-TR-10 i OGLE-TR-40.

Więcej szczegółów można odnaleźć na stronie domowej projektu OGLE, Na podstronach można odnaleźć tabele z charakterystykami wszystkich obiektów, oraz same krzywe jasności.

Autor

Marcin Marszałek