Kosmiczny Teleskop Keplera odkrywa morze planet

Wizja artystyczna planety pozasłonecznej Kepler­20f
Wizja artystyczna planety pozasłonecznej Kepler­20f źródło: NASA
Planety pozasłoneczne, czyli tak zwane egzoplanety – jeszcze kilkadziesiąt lat temu nie znaliśmy ani jednego obiektu tego typu. Naukowcy, którzy rozważali możliwość istnienia planet krążących wokół innych gwiazd mogli jedynie zastanawiać się, czy nasz Układ Słoneczny jest absolutnym wyjątkiem, czy też może planet pozasłonecznych są dziesiątki, setki albo tysiące.

Już Giordano Bruno w 1584 roku twierdził:
Ta przestrzeń, którą określamy jako nieskończoną...
Jest w niej nieskończoność światów tego samego rodzaju, co nasz.




Przypuszczeń było wiele, ale na dowody trzeba było poczekać. Dziś wiemy już, że liczba planet w naszej galaktyce – Drodze Mlecznej – może nawet przewyższać liczbę gwiazd, którą szacuje się na 200–400 miliardów!

Skąd ta pewność?

Pierwszą planetę pozasłoneczną odkryli dopiero w 1992 roku Aleksander Wolszczan oraz Dale Frail. Co więcej, odkryli planetę krążącą wokół bardzo nietypowego obiektu – pulsara PSR 1257+12. Pulsar tego typu stanowi pozostałość po eksplozji supernowej. Ten niezwykle gęsty obiekt ma masę o połowę większą od masy Słońca, ale jego średnica wynosi zaledwie
20 kilometrów. Jeśli ktoś uważa, że nie jest to wystarczająco nietypowe, warto dodać, że obiekt wykonuje 9650 obrotów wokół własnej osi na sekundę!

W 1995 roku udało się odkryć pierwszą planetę krążącą wokół gwiazdy podobnej do Słońca. Od tego czasu tempo wykrywania planet stale rosło, ale dopiero wystrzelenie w przestrzeń kosmiczną Teleskopu Keplera diametralnie zmieniło stan wiedzy o planetach we Wszechświecie. Ten wyjątkowy sprzęt został zaprojektowany w jednym konkretnym celu: miał poszukiwać planet podobnych do Ziemi krążących wokół innych gwiazd.

Zanim o efektach, kilka słów o metodzie i jej ograniczeniach...

Jeden teleskop nie umożliwi odnalezienia wszystkich planet w naszym gwiezdnym otoczeniu. Metod poszukiwania jest wiele. Jedną z nich jest badanie prędkości gwiazd, które pozwala nam zauważyć wahadłowy ruch gwiazdy, raz w kierunku Ziemi, raz w przeciwnym, co może wskazywać na obecność planety delikatnie oddziałującej grawitacyjnie na gwiazdę, wokół której krąży. Naukowcy mają też do dyspozycji inne metody: mikrosoczewkowanie grawitacyjne, bezpośrednie obrazowanie planet czy metodę tranzytu. To właśnie tę ostatnią metodę wykorzystuje Teleskop Keplera. Obserwując gwiazdy w swoim polu widzenia, teleskop jest w stanie rejestrować spadki ich jasności rzędu 0,01%. Regularnie powtarzające się spadki mogą wskazywać na obiekt, który krąży wokół gwiazdy i regularnie przechodzi na tle jej tarczy – mamy wówczas do czynienia z tranzytem planety na tle tarczy gwiazdy macierzystej (zaledwie kilka dni temu mieliśmy okazję obserwować tranzyt Merkurego na tle tarczy Słońca). Jest to bardzo skuteczna metoda poszukiwania planet pozasłonecznych, ale tylko tych, których płaszczyzna orbity pozwala nam obserwować planety przechodzące na tle tarczy gwiazdy. Jeżeli cały układ planetarny jest nachylony pod większym kątem, nie zobaczymy nic.

Sam teleskop obserwuje zaledwie 0,3% nieba – to naprawdę niewielki skrawek, a trzeba jeszcze pamiętać, że zwierciadło Teleskopu Keplera może rejestrować światło gwiazd odległych o maksymalnie 3 000 lat świetlnych od Ziemi. Niby to niemało, ale średnica samej tylko Drogi Mlecznej wynosi około 100 000 lat świetlnych. A przecież Droga Mleczna to tylko jedna z miliardów galaktyk we Wszechświecie. Skala wyzwania jest więc ogromna, a teleskop Keplera daje nam wgląd w bardzo niewielki wycinek nieba w naszym najbliższym otoczeniu. Cóż więc dostrzegł?

Efekty pracy Keplera

Kosmiczny Teleskop Keplera rozpoczął pracę w 2009 roku. W styczniu 2015 roku liczba potwierdzonych przez niego planet pozasłonecznych przekroczyła okrągły tysiąc.

10 maja 2016 roku podczas konferencji NASA ogłoszono, że zespół naukowy misji zweryfikował kolejne 1 284 planety pozasłoneczne. Wśród nich – według najlepszej wiedzy naukowców – znajduje się około 550 planet skalistych, z których 9 może znajdować się w strefie zamieszkiwalnej. To największy, jednorazowo dodany zestaw nowych planet, wśród których znajdziemy obiekty każdego rozmiaru: planety skaliste podobne do Marsa, planety skaliste przypominające Ziemię, superziemie, planety przypominające rozmiarami Neptuna czy nawet Jowisza. To wprost niesamowita kopalnia wiedzy dla planetologów.

Wśród aktualnie znanych i potwierdzonych ponad 3 200 planet aż 2 325 zostało odkrytych przy pomocy Kosmicznego Teleskopu Keplera. Analiza kolejnych zestawów danych wciąż trwa.​W kolejnych artykułach przyjrzymy się najciekawszym z dotychczas poznanych egzoplanet.

POLUB NAS NA FACEBOOKU

Trwa ładowanie komentarzy...