Polscy astronomowie odkryli nową Ziemię?

Międzynarodowy zespół naukowców, z udziałem Polaków, odkrył pozasłoneczny układ planetarny z zimną planetą wielkości dwóch mas Ziemi - informuje Obserwatorium Astronomiczne Uniwersytetu Warszawskiego.

Informacja o odkryciu została opublikowana w prestiżowym amerykańskim czasopiśmie "Science".

Nowy układ planetarny nosi oznaczenie OGLE-2013-BLG-0341LB. Obejmuje jedną planetę, która okrąża gwiazdę znajdującą się w układzie podwójnym. Odległość planety od gwiazdy jest porównywalna z dystansem Ziemia-Słońce. Druga z gwiazd układu podwójnego znajduje się natomiast 15 razy dalej, czyli mniej więcej w odległości trzy razy większej jak Jowisz od Słońca".

Masa planety również jest dość podobna do ziemskiej, bowiem przekracza masę naszej planety zaledwie dwukrotnie. Jednak nazwanie odkrytej planety "drugą Ziemią" byłoby nadużyciem. Po pierwsze planeta znajduje się w układzie podwójnym gwiazd, a Słońce jest gwiazdą pojedynczą. Co więcej, jak wskazują astronomowie z Obserwatorium Astronomicznego Uniwersytetu Warszawskiego, obie gwiazdy układu podwójnego mają bardzo małe masy, zaledwie około 10-15 proc. masy Słońca, a to oznacza iż emitują dużo mniej energii.

Na planecie jest bardzo zimno. Panują na niej prawdopodobnie temperatury nie przekraczające minus 200 stopni Celsjusza. Planeta okrąża swoją gwiazdę daleko od tzw. strefy życia, czyli obszaru wokół gwiazdy, w którym na powierzchni planety może występować woda w stanie ciekłym.

Gdybyśmy mieli okazję stanąć na powierzchni planety i spojrzeć w niebo, to zobaczylibyśmy dwa "słońca" o bardzo czerwonych tarczach i dużo słabsze niż tarcza naszego Słońca. Rzucalibyśmy także dwa cienie, a noce byłyby dużo krótsze z powodu wschodów i zachodów dwóch gwiazd, a nie jednej.

Układ planetarny OGLE-2013-BLG-0341LB znajduje się około 3500 lat świetlnych od Ziemi. Jego istnienie odkryto za pomocą obserwacji mikrosoczewkowania grawitacyjnego, które dostrzeżono 25 marca 2013 roku dzięki 1,3-metrowemu Teleskopowi Warszawskiemu w Obserwatorium Las Campanas w Chile z zamontowaną kamerą CCD (jedną największych mozaikowych kamer CCD na świecie). Następnie 11 kwietnia 2013 r. nastąpiło kilkudziesięciogodzinne osłabienie jasności, sugerujące możliwość istnienia planety. Potem jasność zaczęła gwałtownie rosnąć, ale maksimum blasku nie było typowo gładkie, jak to ma miejsce w przypadku pojedynczego obiektu, tylko zmiany były niesymetrycznie. Co więcej, we wcześniejszych danych wykryto niewielkie pojaśnienie spowodowane mikrosoczewkowaniem przez drugi ze składników układu podwójnego. Dokładna analiza wszystkich zmian blasku umożliwiła astronomom ustalenie konfiguracji i parametrów układu.

Mikrosoczewkowanie grawitacyjne zdarza się w sytuacji gdy w pobliżu jednej linii pomiędzy obserwatorem na Ziemi, a odległą gwiazdą, znajdzie się inny obiekt, np. inna gwiazda albo planeta. Jego pole grawitacyjne zakrzywia światło odległej gwiazdy, działając podobnie jak soczewka. W efekcie obserwujemy zmiany jasności odległej gwiazdy, np. trwające pewien czas pojaśnienie. W tej dziedzinie polscy naukowcy znajdują się w czołówce badań, a warszawski projekt OGLE od lat odnosi wiele sukcesów, w tym związanych z odkryciami planet pozasłonecznych.

"Nasze odkrycie było możliwe przede wszystkim dzięki projektowi OGLE w nowej wersji OGLE-IV, którego częste i precyzyjne pomiary zarejestrowały spadek jasności soczewki. Doprowadziło mnie to do wniosku, że zjawisko może być wyjątkowo interesujące i do uruchomienia dalszych dodatkowych obserwacji z różnych kontynentów za pomocą sieci teleskopów MicroFuN" - powiedział profesor Andy Gould z Ohio State University, kierownik projektu MicroFun i pierwszy autor pracy w czasopiśmie Science.

Kierownik zespołu OGLE prof. Andrzej Udalski dodał, że "obserwacje nowoodkrytego układu planetarnego, OGLE-2013-BLG-0341LB, zawierają widoczne okiem i nie budzące wątpliwości efekty obecności w systemie planety i obydwu gwiazd. Dlatego odkrycie to jest bardzo wiarygodne, a użyta do detekcji technika mikrosoczewkowania grawitacyjnego staje się nową techniką poszukiwań planet w układach podwójnych".

Odkrycie ma duże znaczenie dla bardzo ważnego dla współczesnej astronomii zagadnienia istnienia planet typu ziemskiego w układach podwójnych gwiazd. Wiadomo bowiem, że gwiazdy występujące w parach są powszechne w Drodze Mlecznej i co najmniej połowa gwiazd znajduje się w układach podwójnych, a część nawet w wielokrotnych. Odkrycie układu planetarnego OGLE-2013-BLG-0341LB jest dowodem, że mało masywne planety typu ziemskiego mogą występować nawet względnie daleko od swoich gwiazd macierzystych w układzie podwójnym i nie przeszkadza temu istnienie drugiego składnika gwiazdowego takiego układu.

Polski projekt OGLE działa od 1992 roku i jest prowadzony przez Obserwatorium Astronomiczne Uniwersytetu Warszawskiego. Kierownikiem zespołu jest prof. Andrzej Udalski. Do tej pory zespół OGLE opublikował ponad 350 prac naukowych, które wykorzystano w przeszło tysiącu prac innych naukowców i cytowano około 14 tysięcy razy.

W projekcie OGLE brało udział łącznie około 20 astronomów. Obecnie zespół liczy 13 naukowców: prof. dr hab. Andrzej Udalski, prof. dr hab. Marcin Kubiak, prof. dr hab. Michał Szymański, prof. dr hab. Grzegorz Pietrzyński, prof. dr hab. Igor Soszyński, dr hab. Łukasz Wyrzykowski, dr hab. Szymon Kozłowski, dr Krzysztof Ulaczyk, dr Radosław Poleski, dr Paweł Pietrukowicz, dr Jan Skowron, dr Dorota Skowron oraz Przemysław Mróz.

Projekt OGLE jest współfinansowany przez Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego, a także przez Narodowe Centrum Nauki, Fundację na Rzecz Nauki Polskiej oraz Europejską Radę ds. Badań Naukowych.