Najdokładniejszy pomiar odległości do LMC
Wielki Obłok Magellana jest najlepiej poznanym obiektem południowego nieba. Aż trudno uwierzyć, że dopiero trzy lata temu astronomowie określili odległość do tej galaktyki z dokładnością na poziomie 2%.

Widok Drogi Mlecznej po kolizji z Andromedą
Astronomowie z NASA ogłosili, że są w stanie z dużą dokładnością przewidzieć, jak kosmiczna kolizja Drogi Mlecznej z Andromedą może wpłynąć nie tylko na samą Galaktykę, ale i na nasz Układ Słoneczny.

       Odkrywanie pozasłonecznych układów planetarnych nie jest zadaniem łatwym. Ponieważ planety świecą jedynie odbitym światłem, są więc wielokrotnie mniej jasne niż gwiazdy, a dodatkowo ich światło jest przyćmiewane przez blask gwiazd, wokół których krążą. W tej sytuacji metody bezpośrednie ustępują miejsca innym. Przy poszukiwaniu planet krążących wokół innych gwiazd niż Słońce bada się:

• częstotliwości pulsarów


• ruch własny gwiazd


• dopplerowskie przesunięcia widma gwiazd


• spadki blasku gwiazd powodowane przez przejście planety na tle tarczy gwiazdy


• kształt pyłowych dysków wokół gwiazd


• obrazy otoczenia gwiazdy uzyskane metodą interferometrii wygaszającej

       Pierwsze pozasłoneczne planety zostały odkryte w 1990 r przez Polaka, profesora Aleksandra Wolszczana, który badał częstotliwości impulsów generowanych przez pulsara PSR B1257+12. Okazało się, że impulsy te nie nadchodziły idealnie równomiernie – raz miały większą a raz mniejszą częstotliwość. Jedynym dobrym wytłumaczeniem tego zjawiska jest przyjęcie założenia, że wokół pulsara krążą co najmniej trzy planety, które okrążając razem ze swą gwiazdą wspólny środek masy tego układu, powodują zmienny ruch pulsara względem ziemskiego obserwatora. To z kolei powoduje pojawienie się w impulsach dochodzących z gwiazdy efektu Dopplera, którego analiza pozwala wyciągnąć wnioski dotyczące masy planet i ich orbit. Zmiany częstotliwości są niewielkie, jednak obserwacje te charakteryzją się bardzo wysoką dokładnością, minimalizującą możliwość popełnienia pomyłki.

       Metoda obserwacji ruchu własnego gwiazd ma zastosowanie w przypadku tych gwiazd, które poruszają się najszybciej względem sfery niebieskiej. Np. ruch Gwiazdy Barnarda wynosi ok. 10,5 sekundy łuku na rok, co czyni ją gwiazdą najszybciej zmieniającą swą pozycję. Dzięki szybkiemu przesuwaniu się można analizować tor jej ruchu, który nie jest odcinkiem prostej - ma "pofalowany" kształt. Sugeruje to obecność towarzysza - planety powodującej "kołysanie się" gwiazdy. W tym przypadku nie ma niestety pewności co do istnienia planety, ponieważ odkształcenia toru są na tyle małe, że mogą być wynikiem błędów pomiarowych.

       Inną metodą jest śledzenie dopplerowskiego przesunięcia widma gwiazd. Jeśli dookoła gwiazdy krążą planety, powodują one - analogicznie jak w przypadku opisywanych wyżej układów wokół pulsarów - przybliżanie się i oddalanie macierzystej gwiazdy do i od obserwatora, co owocuje przesunięciami linii w jej widmie.

       Trzema powyższymi metodami najłatwiej jest odkryć planety o dużej masie, okrążające gwiazdy po ciasnych orbitach, wtedy bowiem powodują one największy ruch gwiazd.

       W przypadku niewielkiej części spośród gwiazd posiadających własne układy planet zachodzi sytuacja, że kierunek obserwacji (linia Ziemia - gwiazda) leży w płaszczyĽnie odległego układu planetarnego. Obserwacja blasku danej gwiazdy pozwala wtedy na identyfikację momentu, w którym planeta przechodzi na tle tarczy swej gwiazdy. Następuje wtedy nieznaczny spadek jasności gwiazdy – bardzo podobnie jak w przypadku gwiazd zmiennych zaćmieniowych (układy podwójne gwiazd) z tym, że tutaj spadek jasności jest znacznie mniejszy. Informacje pozyskane w ten sposób pozwalają ocenić rozmiary planety, obecność pierścieni czy księżyców a także, dzięki przeprowadzanym badaniom spektroskopowym, analizować skład ewentualnej atmosfery. Metodę analizy blasku gwiazd wykorzystał m.in. polski projekt OGLE, który początkowo badał przypadki mikrosoczewkowania grawitacyjnego, lecz zebrane dane dotyczące jasności dużej liczby gwiazd pozwoliły na studia na temat obcych układów planetarnych. Owocem projektu jest 59 nowych kandydatów na pozasłoneczne planety. Wśród nich są planety o promieniach poniżej 1,6 promienia Jowisza a nawet jedna, której promień ma ok. 0,7 promienia największej planety US. Metoda zaćmieniowa daje najlepsze rezultaty w przypadku dużych planet, które w trakcie przejścia przysłaniają możliwie największą część gwiazdy.

       Analiza kształtu dysków pyłowych wokół gwiazd polega na porównaniu obserwowanego wyglądu takiego dysku z komputerowymi symulacjami. Symulacje takie buduje się w oparciu o model, który zakłada, że oprócz centralnej gwiazdy i pyłowej otoczki istnieje w pobliżu planeta, która poruszając się wpływa na kształt tego pyłowego dysku wytwarzając w nim charakterystyczne zagęszczenia. Jeśli obraz rzeczywisty i otrzymany z symulacji pokrywają się, można przypuszczać, że założenie o istnieniu planety jest prawdziwe. Jest to stosunkowo nowa metoda i na ostateczne potwierdzenie należy poczekać aż naukowcy będą dysponować obrazem ewolucji takiego rzeczywistego dysku pyłowego, którą będzie można porównać z ewolucją wynikającą z symulacji.Metoda jest jednak obiecująca, można dzięki niej odkrywać planety o masie nawet rzędu 0,1 masy Jowisza.

       Efekt przyćmiewania planet przez ich słońca można zniwelować dzięki metodzie interferometrii wygaszającej. Polega ona na obserwacji gwiazdy równocześnie przez dwa sprzężone układy optyczne. Fale rejestrowane przez jeden układ zostają odwrócone i nałożone na obraz z drugiego przyrządu. Fale wzajemnie się wygaszają – światło gwiazdy ulega "przytłumieniu", jednak planeta nie znajduje się w tak idealnej konfiguracji z optyką i jej światło zostaje wzmocnione. Pozwala to na poprawę niekorzystnego stosunku jasności planety i gwiazdy o kilka rzędów wielkości.

       Dzięki różnym metodom obserwacyjnym liczba planet odkrytych poza granicami naszego US przekroczyła już 100.

Baza Wiedzy o Kosmosie grupy pl.sci.kosmos

Komentarze użytkowników

Nikt jeszcze nie napisał komentarza do tego materiału.

Napisz komentarz

Odpowiedz na pytanie zadane w sondzie.

Za co lubicie AVN? Wiadomości
Artykuły popularnonaukowe
TZMA
Grafikę serwisu
Pokazy nieba

Ostatnio pisaliście: