Umelecké zobrazenie 51 Pegasi b, prvý exoplanet našiel obiehať okolo slnečnej hviezdy.
(Obrázok: © NASA / JPL-Caltech)
Paul M. Sutter je astrofyzik na Štátna univerzita v Ohiu, hostiteľ Spýtajte sa Spaceman a Vesmírne rádioa autor knihy „Vaše miesto vo vesmíre.„Sutter prispel k tomuto článku Hlasy expertov Space.com: Op-Ed & Insights.
posledná Nobelova cena za fyziku bol rozdelený medzi Jim Peebles, kozmologického extraordinára a dvojicu švajčiarskych astronómov, Michela Mayora a Didiera Queloza.
Starosta a Queloz našli prvú exoplanét obieha okolo Slnku podobnej hviezdy, čo bol medzník objav z dvoch dôvodov: presvedčivo ukázalo, že slnko nie je jediná hviezda, ktorá hostila rodinu planét (niečo, čo sme už dlho mysleli, ale nikdy sme nepreukázali), a tiež, že vesmír je skutočne , naozaj čudné.
Pulzný štart
Pozorný čitateľ v predchádzajúcom odseku poznamená, že v mojom znení som jasne uviedol: Starosta a Queloz objavili prvý exoplanet obiehajúci okolo sunlike hviezda, nie hviezda prvý exoplanet sám, Tento kredit dostal v roku 1992 Aleksander Wolazczan a Dale Frail. V skutočnosti dostali dohodu dva za jedného a našli dve planéty obiehajúce tú istú hviezdu.
Ale táto hviezda bola úplne na rozdiel od nášho slnka. Bol to pulzar, rýchlo sa otáčajúce, husté zvyšné jadro kedysi obrovskej hviezdy. Ten pulzár by pravidelne striekal lúč žiarenia na Zem, podobne ako blikanie vzdialeného majáka - odtiaľ názov pulzar, Keď exoplanety obiehali okolo tohto mŕtveho jadra, jemne zatiahli za pulzar a urobili ho krútiacim sa, čo by viedlo k jemným zmenám frekvencie pulzaru rozstrekovaného tu na Zemi.
Aj keď to bol hlavný nález pre astronómiu, nebolo to presne to, čo sme hľadali. Chceli sme vedieť - a stále to chceme vedieť - či existuje iná Zem. A zatiaľ čo koncept planét, ktoré prežívajú detonáciu supernov a stále obiehajú po zvyšku jadra, je šťavnatým problémom, ktorý sa má vymrštiť, ale priamo nám v našom love nenapomáha. Navyše, technika použitá na pulzare sa spoliehala na pravidelné frekvencie jej pulzov, trik, ktorý sme nemohli použiť na pravidelné hviezdy.
Vďaka nemu sa stáva bežným
Namiesto toho sme museli sledovať, ako sa hviezdy krútia, a to až o niekoľko rokov neskôr astronómovia zdokonalili túto technológiu na vykonanie tohto merania.
Táto technológia sa spoliehala na spektrometer, zariadenie na rozdeľovanie svetla zo vzdialeného zdroja na množstvo jeho komponentov (v podstate veľmi vedecká dúha). S týmto spektrom mohli astronómovia ako Mayor a Queloz nájsť odtlačky prstov, ktoré zanechávajú v spektre, znamenia známych prvkov, ako je vodík a uhlík. Odtiaľ mohli pozerať na hviezdy deň čo deň a hľadať zmeny v spektre.
A tieto zmeny v spektre by mohli odhaliť pohyb hviezdy cez Dopplerov posun, Rozsvieti sa ten istý posun, ktorý spôsobí zmenu výšky náreku sanitky pri prechode okolo vás. Keď sa zdroj pohybuje smerom k vám, svetlo sa posúva smerom k vyšším, modrejším frekvenciám a keď sa zdroj pohybuje od vás, klesá na nižšie, červenšie frekvencie.
Nebola to nová technika; Astronómovia merali Dopplerov posun hviezd už takmer dvesto rokov.
V roku 1995 to starosta a Queloz urobili ešte o krok ďalej, zvyšujúc presnosť svojho nástroja na novú úroveň a dávajú si pozor na tie najmenšie zmeny.
Ak planéta obieha okolo hviezdy, gravitácia z tejto planéty pritiahne hviezdu ako vodítko na tvrdohlavom psovi. Hviezda sa nebude veľmi pohybovať - hviezdy zvyčajne prevážia svoju planétu o niekoľko rádov - ale stále sa budú hýbať, dúfajme, že to bude zistiteľné. A v roku 1995 pár Víťazi z Nobelovej ceny, čo potvrdzuje nezameniteľný zvlnenie tam a späť v spektre hviezdy 51 Pegasi, vlnenie, ktoré mohlo byť spôsobené iba relatívne malým, neviditeľným spoločníkom - exoplaneta na obežnej dráhe.
Nudné je najlepšie
Na 51 Pegasi nie je nič zvlášť pozoruhodné, a to je dôvod, prečo je objav exoplanety v ňom taký pozoruhodný. Je to len obyčajná každodenná hviezda bežiaca v mlyne, ktorá je vzdialená asi 50 svetelných rokov, s hmotnosťou asi 10% vyššou ako slnko a vekom vyšším ako 6 miliárd rokov.
Je to normálna hviezda, ktorá žije normálnym hviezdnym životom a má okolo nej najmenej jednu planétu. Rovnako ako naše slnko.
Objav starostov a Quelozovcov priniesol nový vek lovu exoplanet, čo viedlo k stovkám a prípadne tisíckam potvrdených detekcií exoplanet. Teraz sú také bežné, že oznámenia sa len zriedka dostanú do správ a je len otázkou času, kým nájdeme dvojča podobné Zemi.
Niektorí majú radi horúcu Jupiter
Ale planéta obiehajúca okolo 51 Pegasi nie je nič podobné tomu, čo vidíme v našej slnečnej sústave, a bolo také prekvapujúce, že jednou z prvých reakcií na jej objavenie bolo vyhodiť výsledok úplne ako nezmysel.
Výsledok starostu a Queloza bol však nesporný a museli sme sa postaviť realite, ktorú nám predstavil 51 Pegasi. Jeho planéta bola v tom čase prezývaná 51 Pegasi b a teraz s názvom Dimidium podľa Medzinárodnej astronomickej únie (hoci niektorí astronómovia sa držia svojho neformálneho mena Bellerophon), je to celkom typický plynový gigant, asi polovica hmotnosti Jupitera alebo 150-krát väčšia hmotnosť ako Zem.
A obieha iba 5 miliónov kilometrov (8 miliónov kilometrov) od svojej materskej hviezdy.
Z tohto dôvodu je to viac ako sedemkrát bližšie ako ortuť k nášmu slnku.
Ako obrovský plynový gigant, ktorý sa môže tvoriť len na okraji slnečnej sústavy, kde je dosť suroviny na hromadenie planéty v takom masívnom pomere, sa tak nepohodlne navinul blízko svojho rodiča? Stále si nie sme istí, ale vymysleli sme pre nich chladné meno: horúce Jupitery.
Starosta a Queloz s jedným venovaným pozorovaním stiahli dva triky. Začali novú éru astronomického výskumu v exoplanetách a presadzovali desaťročia pochopenia toho, ako sa planéty tvoria. Niet divu, že získali Nobelovu cenu.
- Najpodivnejšie cudzie planéty na obrázkoch
- Extrémne horúce a neuveriteľne blízko: Ako horúce Jupiteri vzdorujú teórii
- 10 exoplanet, ktoré by mohli byť hostiteľom mimozemského života
Môžete si vypočuť podcast Ask A Spaceman oniTunesa na webe na adrese http://www.askaspaceman.com, Svoju vlastnú otázku položte na Twitteri pomocou #AskASpaceman alebo sledovaním Paula @PaulMattSutter a facebook.com/PaulMattSutter, sledujte nás na Twitteri @Spacedotcom alebo Facebook.
