Obrazový kredit: NASA
Tím astronómov vážil skupinu planét obiehajúcich okolo pulzaru presným meraním ich dráh. Nezvyčajné je, že medzery medzi planétami sa takmer presne zhodujú s rozstupmi ortuti, Venuše a Zeme - vďaka čomu sa tento bizarný systém najviac podobá našej doteraz objavenej slnečnej sústave. Pulzár 1257 + 12 bol objavený pred 13 rokmi pomocou rádiového teleskopu Arecibo.
Podľa tímu astronómov z Kalifornského technologického inštitútu a Pensylvánskej štátnej univerzity boli planéty obiehajúce po pulzári prvýkrát „vážené“ meraním presných odchýlok v čase, ktorý im zaberie, aby dokončili obežnú dráhu.
Na letnom stretnutí Americkej astronomickej spoločnosti, vedúci výskumu Caltech Maciej Konacki a profesor astronómie Penn State Alex Wolszczan, dnes informovali, že masy dvoch z troch známych planét obiehajúcich rýchlo sa otáčajúci pulzár vzdialených 1 500 svetelných rokov v súhvezdí Panny boli zverejnené úspešne zmerané. Planéty sú 4,3 a 3,0-krát väčšie ako Zem, s chybou 5 percent.
Dve zmerané planéty sú takmer v tej istej obežnej rovine. Ak je tretia planéta súbežne s ostatnými dvoma planétami, je to asi dvojnásobok hmotnosti Mesiaca. Tieto výsledky poskytujú presvedčivé dôkazy o tom, že planéty sa museli vyvinúť z disku hmoty obklopujúcej pulzár podobným spôsobom, aký sa predpokladá pre planéty okolo hviezd podobných slnkom.
Tieto tri pulzárne planéty, ktorých obežné dráhy sú rozmiestnené v takmer presnom pomere k rozstupom medzi Merkúrom, Venušou a Zemou, obsahujú planétový systém, ktorý sa svojím vzhľadom veľmi podobá vnútornému slnečnému systému. Jednoznačne sú predchodcami akýchkoľvek planét podobných Zemi, ktoré by mohli objaviť okolo blízkych slnečných hviezd budúce vesmírne interferometre, ako je napríklad misia Space Interferometry Mission alebo Finder pozemských planét.
"Prekvapivo sa planétový systém okolo pulzaru 1257 + 12 podobá našej vlastnej slnečnej sústave viac ako akákoľvek extrasolárna planetárna sústava objavená okolo slnečnej hviezdy," uviedol Konacki. „To naznačuje, že formácia planéty je univerzálnejšia, než sa predpokladalo.“
Prvé planéty obiehajúce okolo inej hviezdy ako Slnko objavili Wolszczan a Frail okolo starej, rýchlo sa točiacej neutrónovej hviezdy, PSR B1257 + 12, počas veľkého hľadania pulzárov uskutočneného v roku 1990 pomocou obrovského rádiového teleskopu Arecibo s dĺžkou 305 metrov. Neutrónové hviezdy sú často pozorovateľné ako rádio pulzary, pretože sa odhaľujú ako zdroje vysoko periodických pulzných výbuchov rádiových emisií. Sú to mimoriadne kompaktné a husté zvyšky po výbuchoch supernov, ktoré znamenajú smrť obrovských normálnych hviezd.
Vynikajúca presnosť milisekundových pulzarov ponúka jedinečnú príležitosť hľadať planéty a dokonca aj veľké asteroidy obiehajúce okolo pulzaru. Tento prístup „pulzarového časovania“ je analogický so známym Dopplerovým efektom, ktorý optickí astronómovia úspešne používajú na identifikáciu planét okolo blízkych hviezd. Obežný objekt v podstate indukuje reflexný pohyb pulzaru, čo má za následok narušenie časov príchodu impulzov. Avšak, rovnako ako Dopplerova metóda, metóda časovania pulzaru je citlivá na hviezdne pohyby pozdĺž priamky videnia, časovanie pulzu môže detegovať iba zmeny času príchodu impulzu spôsobené kolísaním pulzu pozdĺž tej istej línie. Dôsledkom tohto obmedzenia je, že človek môže merať iba priemet planétového pohybu na priamku viditeľnosti a nemôže určiť skutočnú veľkosť orbity.
Čoskoro po objavení planét okolo PSR 1257 + 12 si astronómovia uvedomili, že tí ťažší musia interagovať gravitačne merateľným spôsobom z dôvodu porovnateľnosti ich 66,5- a 98,2-dňovej orbitálnej periódy. Pretože veľkosť a presný obraz porúch vyplývajúcich z tohto stavu blízkej rezonancie závisí od vzájomnej orientácie planétových dráh a od hmotnosti planéty, je možné túto informáciu v zásade extrahovať z presných časových pozorovaní.
Wolszczan preukázal uskutočniteľnosť tohto prístupu v roku 1994 tým, že preukázal prítomnosť predpovedaného poruchového účinku v časovom pláne pulzaru planéty. V skutočnosti to bolo prvé pozorovanie takéhoto účinku mimo slnečnej sústavy, v ktorom sa bežne pozorujú rezonancie medzi planétami a planetárnymi satelitmi. V posledných rokoch astronómovia tiež zistili príklady gravitačných interakcií medzi obrovskými planétami okolo normálnych hviezd.
Konacki a Wolszczan použili techniku rezonančnej interakcie na mikrosekundové časovacie pozorovania PSR B1257 + 12 uskutočnené v rokoch 1990 až 2003 pomocou obrovského rádiového teleskopu Arecibo. V článku, ktorý sa má objaviť v listoch Astrofyzikálneho denníka, ukazujú, že podpis planetárnej poruchy detekovateľný v časovacích údajoch je dostatočne veľký na to, aby získal prekvapivo presné odhady hmotností obidvoch planét obiehajúcich okolo pulzaru.
Merania, ktoré vykonali Konacki a Wolszczan, vylučujú možnosť, že pulzarové planéty sú omnoho masívnejšie, čo by nastalo v prípade, keby boli ich obežné dráhy orientované viac „oproti sebe“ vzhľadom na oblohu. V skutočnosti tieto výsledky predstavujú prvú jednoznačnú identifikáciu planét Zemských rozmerov vytvorených z protoplanetárneho disku mimo slnečnej sústavy.
Wolszczan povedal: „Toto zistenie a výrazná podobnosť vzhľadu pulzárneho systému s vnútornou slnečnou sústavou sú dôležitým vodítkom pri plánovaní budúceho hľadania planét podobných Zemi okolo blízkych hviezd.“
Pôvodný zdroj: Caltech News Release
