Înfățișarea unui artist de 51 Pegasi b, primul exoplanet a găsit orbitând o stea asemănătoare soarelui.
(Imagine: © NASA / JPL-Caltech)
Paul M. Sutter este astrofizician la Universitatea de Stat din Ohio, gazda Întrebați un Spaceman și Radio spațialăși autorul „Locul tău în Univers."Sutter a contribuit cu acest articol Vocile experților Space.com: Op-Ed și Insights.
cel mai recent premiu Nobel în fizică a fost împărțit între Jim Peebles, un cosmolog extraordinar, și o pereche de astronomi elvețieni, Michel Mayor și Didier Queloz.
Primarul și Queloz au găsit primul exoplaneta orbitând pe o stea asemănătoare soarelui, care a fost o descoperire de reper din două motive: a arătat în mod concludent că soarele nu este singura stea care găzduiește o familie de planete (ceva ce ne-am imaginat demult, dar niciodată demonstrat) și, de asemenea, că universul este într-adevăr , foarte ciudat.
Impulsând începutul
Cititorul atent va nota în paragraful de mai sus că eram foarte clar în formularea mea: primarul și Queloz au descoperit primul exoplanet orbitând pe sunlike stea, nu primul exoplanet în sine. Acest credit revine lui Aleksander Wolazczan și Dale Frail în 1992. Și, de fapt, au obținut un acord pentru două, pentru a găsi două planete orbitând aceeași stea.
Dar steaua asta era complet diferită de soarele nostru. A fost o Pulsar, un nucleu rămas rapid, dens și rămas, dintr-o stea odată uriașă. Acest pulsar ar stropi regulat un fascicul de radiații pe Pământ, precum clipirea unui far îndepărtat - de unde și numele Pulsar. Pe măsură ce exoplanetele orbitau în jurul acelui nucleu mort, se aruncau ușor asupra pulsarului, făcându-l să se răzbească, ceea ce ar da naștere unor schimbări subtile ale frecvențelor stropilor de pulsar aici pe Pământ.
Deși aceasta a fost o descoperire majoră pentru astronomie, nu era exact ceea ce căutam. Am vrut să știm - și totuși vrem să știm - dacă există un alt Pământ acolo. Și, în timp ce conceptul de planete care supraviețuiește unei detonări de supernove și care orbitează în continuare miezul rămas, este o problemă suculentă pentru a trece peste cap, nu ne ajută direct în vânătoarea noastră. Mai mult, tehnica folosită pe pulsar s-a bazat pe frecvențele obișnuite ale pulsurilor sale, un truc pe care nu l-am putut folosi pe stelele obișnuite.
Făcându-l mainstream
În schimb, a trebuit să urmărim singurele stele care se rătăcesc și abia după câțiva ani, astronomii au perfecționat tehnologia pentru a efectua această măsurare.
Tehnologia s-a bazat pe un spectrometru, un dispozitiv pentru ruperea luminii dintr-o sursă îndepărtată în multitudinea sa de componente (în esență un curcubeu foarte științific). Cu acest spectru, astronomi ca primarul și Queloz ar putea găsi semnăturile unor elemente cunoscute, precum hidrogenul și carbonul, din amprentele pe care le lasă în spectru. De acolo, ei puteau privi steaua zi de zi, căutând schimbări în spectru.
Iar acele schimbări ale spectrului ar putea dezvălui mișcarea stelei prin schimbarea Doppler. Aceeași schimbare care provoacă răzbunarea unei ambulanțe să schimbe pasul pe măsură ce trece pe lângă tine se întâmplă la lumină. Când o sursă se îndreaptă spre tine, lumina se schimbă către frecvențe mai înalte și mai neclarite, iar când o sursă se îndepărtează de tine, ea coboară la frecvențe mai reduse.
Aceasta nu a fost o tehnică nouă; astronomii măsoară deplasarea Doppler de stele de aproape două sute de ani.
În 1995, primarul și Queloz au făcut un pas mai departe, ridicând precizia instrumentului lor la niveluri noi, rămânând în căutarea chiar și a celor mai minute schimbări.
Dacă o planetă orbitează pe o stea, gravitația de pe această planetă va trage pe stea ca o lesă pe un câine încăpățânat. Steaua nu se va mișca foarte mult - de obicei stelele își depășesc planetele prin mai multe ordine de mărime - dar se vor mișca în continuare, sperăm într-un mod detectabil. Iar în 1995, perechea de viitorii câștigători ai premiilor Nobel au încuiat-o, confirmând inconfundabilul vagabond înapoi și înapoi în spectrul stelei 51 Pegasi, o frunză care nu poate fi cauzată decât de un însoțitor relativ mic, nevăzut - un exoplanet în orbită.
Plictisirea este cea mai bună
Nu există nimic deosebit de remarcabil în ceea ce privește 51 de Pegasi și asta face ca descoperirea unui exoplanet să fie atât de remarcabilă. Este doar o stea normală de zi cu zi, aflată la aproximativ 50 de ani lumină, cu o masă cu aproximativ 10% mai mare decât soarele și o vârstă cu ceva mai mare, la 6 miliarde de ani.
Este o stea normală, care trăiește o viață stelară normală, cu cel puțin o planetă în orbită. La fel ca soarele nostru.
Descoperirea făcută de primar și Queloz a determinat o nouă epocă de vânătoare exoplanetă, ceea ce a dus la sute și, eventual, la mii, de detectări de exoplanet confirmate. Sunt atât de obișnuite acum, încât anunțurile rareori chiar intră în știri și este doar o chestiune de timp înainte să găsim un geamăn asemănător Pământului.
Unii le place Jupiter fierbinte
Dar planeta care orbitează pe 51 Pegasi nu este nimic asemănător cu ceea ce vedem în sistemul nostru solar și a fost atât de surprinzător încât una dintre primele reacții la descoperirea sa a fost să aruncăm rezultatul cu totul ca junk.
Dar rezultatul primarului și al lui Queloz a fost incontestabil și a trebuit să ne confruntăm cu realitatea pe care ne-a prezentat-o 51 Pegasi. Planeta sa, poreclită la acea vreme 51 Pegasi b și acum dat numele Dimidium de către Uniunea Astronomică Internațională (deși unii astronomi se agață de numele ei informal de Bellerophon), este un gigant gazos destul de tipic, aproximativ jumătate din masa lui Jupiter, sau de 150 de ori mai mare decât Pământul.
Și orbitează la doar 5 milioane de mile (8 milioane de kilometri) distanță de steaua sa părintească.
Pentru context, este de mai mult de șapte ori mai aproape decât Mercur este de soarele nostru.
Cum a ajuns un gigant masiv de gaz, care nu se poate forma decât în periferia unui sistem solar, unde există suficientă materie primă pentru a grupa o planetă până la proporții atât de masive, s-a terminat atât de inconfortabil aproape de părintele său? Încă nu suntem exact siguri, dar am venit cu un nume fain pentru ei: Jupiters fierbinți.
Cu o observație dedicată, primarul și Queloz au scos două trucuri. Au lansat o nouă eră a cercetării astronomiei în exoplanete și au susținut zeci de ani de înțelegere a modului în care se formează planetele. Nu este de mirare că au câștigat un premiu Nobel.
- Cele mai ciudate planete extraterestre în imagini
- Extrem de fierbinte și incredibil de aproape: de cât de fierbinți sfidă teoria
- 10 exoplanete care ar putea găzdui viața extraterestră
Puteți asculta podcast-ul Ask A Spaceman peiTunes, și pe Web la http://www.askaspaceman.com. Puneți-vă propria întrebare pe Twitter folosind #AskASpaceman sau urmând Paul @PaulMattSutter și facebook.com/PaulMattSutter. Urmăriți-ne pe Twitter @Spacedotcom sau Facebook.
