Umjetnički prikaz 51 Pegasija b, prvog egzoplaneta koji je našao u orbiti oko zvijezde sunca.
(Slika: © NASA / JPL-Caltech)
Paul M. Sutter je astrofizičar na Državno sveučilište Ohio, domaćin Pitajte svemira i Svemirski radioi autor knjige "Vaše mjesto u svemiru."Sutter je pridonio ovom članku Glasovi stručnjaka Space.com-a: Op-Ed & Insights.
najnovija Nobelova nagrada za fiziku podijeljen je između Jima Peeblesa, vanrednog kozmologa i dvojice švicarskih astronoma, Michela gradonačelnika i Didiera Queloza.
Gradonačelnik i Queloz pronašli su prvi egzoplaneta kružeći oko sunčeve zvijezde, što je iz dva razloga bilo vrhunsko otkriće: konačno je pokazalo da sunce nije jedina zvijezda koja živi obitelj planeta (nešto što smo dugo shvatili, ali nikad nismo demonstrirali), kao i da je svemir zaista , stvarno čudno.
Pulsiranje početka
Pažljivi čitatelj će u gornjem odlomku primijetiti da sam bio vrlo jasan u svojim formulacijama: gradonačelnik i Queloz otkrili su prvu egzoplanet u orbiti sunlike zvijezda, a ne ona prvo sama egzoplaneta, Ta zasluga pripada Aleksanderu Wolazczanu i Daleu Frailu 1992. godine. U stvari, sklopili su dogovor "za jednog", pronalazeći dva planeta u orbiti oko iste zvijezde.
Ali ta je zvijezda bila potpuno za razliku od našeg sunca. To je bilo pulzar, brzo rotirajuća, gusta ostatka jezgre nekoć divovske zvijezde. Taj bi puls redovito prskao zračenje zrakom po Zemlji, poput treptaja udaljenog svjetionika - otuda i naziv pulzar, Dok su egzoplaneti kružili oko te mrtve jezgre, oni bi nježno tapkali pulsar, čineći ga mahanjem, što bi stvorilo suptilne promjene u frekvencijama pulsarskih prskanja ovdje na Zemlji.
Iako je ovo bio glavni nalaz astronomije, to nije bilo baš ono što smo tražili. Željeli smo znati - i još uvijek želimo znati - postoji li još jedna Zemlja. I dok koncept planeta koji preživljavaju detonaciju supernove i još uvijek kruži oko ostatka jezgre sočan je problem za zagonetiti, to nam ne pomaže izravno u našem lovu. Štoviše, tehnika koja se koristila na pulsaru oslanjala se na regularne frekvencije njegovih pulsa, trik koji nismo mogli koristiti na regularnim zvijezdama.
Čineći to mainstreamom
Umjesto toga, morali smo gledati kako zvijezde same navijaju, a tek nekoliko godina kasnije astronomi su usavršili tehnologiju za obavljanje tog mjerenja.
Tehnologija se oslanjala na spektrometar, uređaj za razbijanje svjetlosti iz dalekog izvora na mnoštvo komponenti (u osnovi vrlo znanstvena duga). Pomoću tog spektra astronomi poput gradonačelnika i Queloza mogli su pronaći potpise poznatih elemenata, poput vodika i ugljika, na otiscima prstiju koje ostave u spektru. Odatle su mogli danima zuriti u zvijezdu tražeći promjene u spektru.
A te promjene u spektru mogle bi otkriti kretanje zvijezde kroz Doplerovu smjenu, Svijetli se isti pomak koji uzrokuje da zavijanje hitne pomoći promijene visinu kad prolazi pored vas. Kad se izvor kreće prema vama, svjetlost se premješta prema višim, plavim frekvencijama, a kad se izvor odmiče od vas, spušta se na niže, crveniju frekvencija.
Ovo nije bila nova tehnika; astronomi već gotovo dvjesto godina mjere Dopplerovu smjenu zvijezda.
No, 1995. gradonačelnik i Queloz napravili su korak dalje, podižući preciznost svog instrumenta na nove razine, ostajući na oprezu čak i za najmanje minutne promjene.
Ako neki planet kruži oko zvijezde, gravitacija s tog planeta će se povući na zvijezdu poput povodca na tvrdoglavog psa. Zvijezda se neće puno kretati - zvijezde obično prevazilaze svoje planete za nekoliko reda veličine - ali ipak će se kretati, nadamo se, na uočiv način. A 1995. par Budući-nobelovci su ga zabili, što potvrđuje nepogrešivo kolebanje unazad i naprijed u spektru zvijezde 51 Pegasi, kolebanje koje je mogao izazvati samo relativno mali, neviđeni pratitelj - egzoplaneta u orbiti.
Dosadno je najbolje
Ništa posebno nije zapaženo u vezi s 51 Pegasijem, a to je ono što otkriće tamošnje egzoplanete čini tako nevjerojatnim. To je samo normalna, svakodnevna zvijezda u trčanju, koja sjedi oko 50 svjetlosnih godina, mase oko 10% više od sunca i dobi koja je samo nekoliko stotina godina, stara 6 milijardi godina.
To je normalna zvijezda, živi normalan zvjezdani život, s barem jednim planetom u orbiti oko nje. Baš kao i naše sunce.
Otkriće gradonačelnika i Queloza dovelo je u novo doba lova egzoplaneta, što je dovelo do stotina, a na kraju i tisuća, potvrđenih otkrića egzoplaneta. Sada su toliko uobičajena da najave rijetko čak prodiru u vijesti, a samo je pitanje vremena kad ćemo naći blizance nalik Zemlji.
Neki vole vrući Jupiter
Ali planet koji kruži oko 51 Pegasi nije ništa poput onoga što vidimo u našem Sunčevom sustavu, i bilo je toliko iznenađujuće da je jedna od prvih reakcija na njegovo otkriće bio izbacivanje rezultata ukupno kao smeće.
Ali rezultat gradonačelnika i Queloza bio je neosporan i morali smo se suočiti sa stvarnošću koju nam je predstavio 51 Pegasi. Njegov planet, nazvan u to vrijeme 51 Pegasi rođ a sada mu je Međunarodna astronomska unija dala ime Dimidium (premda se neki astronomi drže njegovog neformalnog imena Bellerophon), prilično je tipičan plinski div, otprilike polovine mase Jupitera, odnosno 150 puta veće od mase Zemlje.
A kruži oko 8 milijuna kilometara od matične zvijezde.
U kontekstu, to je više od sedam puta bliže nego što je Merkur našem suncu.
Kako se masivni plinski div, koji se može formirati samo na periferiji Sunčevog sustava, gdje ima dovoljno sirovina za punjenje planeta do tako velikih razmjera, nelagodno približiti roditelju? Još uvijek nismo baš sigurni, ali smislili smo cool ime za njih: vrući Jupiteri.
Uz jedno posvećeno promatranje, gradonačelnik i Queloz povukli su dva trika. Pokrenuli su novu eru astronomskih istraživanja u egzoplanetima i unaprijedili desetljećima razumijevanja kako planete tvore. Nije ni čudo što su osvojili Nobelovu nagradu.
- Najčudniji vanzemaljski planeti u slikama
- Izuzetno vruće i nevjerojatno blisko: Koliko vrući Jupiteri prkose teoriji
- 10 egzoplaneta koji bi mogli ugostiti izvanzemaljski život
Slušajte podcast pod nazivom Ask A SpacemaniTunes, i na Internetu na http://www.askaspaceman.com, Postavite svoje pitanje na Twitteru koristeći #AskASpaceman ili slijedeći Paula @PaulMattSutter i facebook.com/PaulMattSutter, Pratite nas na Twitteru @Spacedotcom ili Facebook.
