Polacy współodkrywcami kopii Układu Słonecznego

Informację o odkryciu nowego układu planetarnego, będącego przeskalowaną wersją Układu Słonecznego, międzynarodowy zespół astronomów ogłosił w czwartek. Informację tę publikuje najnowszy numer tygodnika "Science". W odkryciu układu, odległego od Ziemi o 4500 lat świetlnych, w którym dwie masywne planety - odpowiadające Jowiszowi i Saturnowi - krążą wokół przypominającej Słońce gwiazdy, znaczącą rolę odegrał zespół polskich astronomów z Obserwatorium Astronomicznego Uniwersytetu Warszawskiego, kierowany przez prof. dr. hab. Andrzeja Udalskiego i pracujący w ramach projektu OGLE (the Optical Gravitational Lensing Experiment). Jak wyjaśnił prof. Udalski, nowy układ planetarny został odkryty techniką zwaną mikrosoczewkowaniem grawitacyjnym.

- Zjawisko mikrosoczewkowania następuje wówczas, gdy obdarzony masą obiekt (gwiazda, planeta, czarna dziura itp.) przechodzi na niebie bardzo blisko świecącej w tle innej odległej gwiazdy - tłumaczy naukowiec. - Pole grawitacyjne obiektu ugina, zgodnie z teorią względności Einsteina, światło gwiazdy tła i wzmacnia je tak, jak soczewka. Obserwując z Ziemi widzimy, że gwiazda tła jaśnieje w charakterystyczny sposób, gdy soczewka zbliża się i przechodzi przed nią, a następnie stopniowo słabnie wracając do swego zwykłego blasku, gdy obiekt soczewkujący oddala się od niej. Jeśli wokół gwiazdy soczewkującej krąży planeta, jej pole grawitacyjne może dodatkowo zakłócać światło odległej gwiazdy. W rezultacie obserwujemy dodatkowy efekt mikrosoczewkowania przez planetę, pozwalający na jej wykrycie - wyjaśnił Udalski.

Uczony zapewnił, że korzystając z tej metody można zwykle dokładnie określić, czy w pewnej odległości od gwiazdy macierzystej znajdują się planety. - OGLE-2006-BLG-109 było zjawiskiem o bardzo dużym wzmocnieniu i przez to bardzo czułym na obecność planet w znacznym obszarze wokół gwiazdy macierzystej. Dzięki temu za jednym razem udało nam się odkryć dwie masywne planety oraz stwierdzić, że pomiędzy nimi a gwiazdą macierzystą układu nie ma innej planety masywnej, co oznacza, że jest tam miejsce dla mniejszych obiektów, na przykład dla planet typu ziemskiego. Podobną budowę ma Układ Słoneczny - powiedział Udalski.

26 marca 2006 roku zespół OGLE odkrył, że jedna z ponad 120 milionów obserwowanych gwiazd Centrum Galaktyki zaczęła jaśnieć w sposób charakterystyczny dla mikrosoczewek grawitacyjnych. Obiekt ten nazwano OGLE-2006-BLG-109. - Dwa dni później systemy komputerowe monitorujące na bieżąco zachowanie odkrytych mikrosoczewek, zarejestrowały nagłą odchyłkę jasności od przewidywanego zachowania OGLE-2006-BLG-109, mogącą świadczyć o obecności planet krążących wokół obiektu soczewkującego - przypomniał prof. Udalski. Informacja o potencjalnej planecie została przekazana do zespołów obserwacyjnych na innych kontynentach.

5 kwietnia 2006 roku zjawisko mikrosoczewkowania osiągnęło swoje maksimum. Natomiast w ciągu kolejnych nocy, ku zaskoczeniu astronomów, jasność OGLE-2006-BLG-109 ulegała znaczącym zmianom - kolejnym odchyłkom od typowego mikrosoczewkowania przez pojedynczą gwiazdę. Według Udalskiego, świadczyło to o skomplikowanej strukturze obserwowanego układu.

Naukowiec podkreśla, że z uwagi na niecodzienny charakter zarejestrowanych zmian blasku OGLE-2006-BLG-109, interpretacja zjawiska nie była prosta. Kluczową rolę odegrali tu naukowcy z University of Notre Dame (USA), którzy ustalili, że jedynym pasującym do obserwacji modelem zjawiska jest system planetarny składający się z dwóch masywnych planet: pierwszej o masie 0,71 masy Jowisza, krążącej w odległości 2,3 odległości Ziemia-Słońce od swej macierzystej gwiazdy (analog Jowisza) i drugiej - o masie 0,27 masy Jowisza, odległej o 4,6 odległości Ziemia-Słońce od tejże gwiazdy (analog Saturna).

- Pomimo że masa gwiazdy centralnej systemu OGLE-2006-BLG-109 jest równa zaledwie połowie masy Słońca i że jest ona chłodniejsza niż Słońce, odkryty system planetarny okazuje się zdumiewająco podobny do Układu Słonecznego. Stosunki mas planet i gwiazdy centralnej, jak również stosunki wzajemnych odległości i okresów obiegu planet, są niemal identyczne jak dla Słońca, Jowisza i Saturna. Układ planetarny OGLE-2006-BLG-109 jest więc przeskalowaną wersją Układu Słonecznego z mniej masywną gwiazdą centralną. Jest pierwszym systemem tak bardzo przypominającym ten, w którym żyjemy - komentuje prof. Udalski. - Czy na tym kończą się podobieństwa, nie jesteśmy w stanie obecnie powiedzieć.

Projekt OGLE od lat pozostaje liderem światowym w dziedzinie mikrosoczewkowania. Każdego roku jego uczestnicy odkrywają około 600 nowych zjawisk. Badania prowadzone są w Chile i częściowo finansowane przez Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego, Fundację na Rzecz Nauki Polskiej oraz Fundację Astronomii Polskiej. Bieżące informacje o projekcie OGLE można znaleźć pod adresem: http://ogle.astrouw.edu.pl.