Nowe planety Tau Ceti

Nowatorska metoda astronomów umożliwiła odkrycie nowych planet okrążających podobną do Słońca gwiazdę Tau Ceti. O posiadanie planet podejrzewano ją już w latach sześćdziesiątych!

Tau Ceti to ciekawy obiekt. Znajduje się w odległości “zaledwie” 12 lat świetlnych stąd i jest najbliższą Słońcu gwiazdą typu słonecznego. Co to dokładnie oznacza? To gwiazda ciągu głównego i typu widmowego G8V, o jasności 0,44 jasności Słońca i nieco tylko mniejszej od niego masie. Ma podobną barwę, ale przede wszystkim nie wykazuje znaczącej aktywności powierzchniowej - a w każdym razie nie jest ona wyższa niż dla Słońca. Wiele planet pozasłonecznych znaleziono w ostatnich latach wokół mniejszych i chłodniejszych czerwonych karłów, które jednak charakteryzują się silną aktywnością objawiającą się między innymi w postaci rozbłysków i burz magnetycznych. Zjawiska te mogą zagrażać ewentualnemu życia na pobliskich globach. Ale w przypadku Tau Ceti silne przejawy aktywności w zasadzie nie mają miejsca. Ma ona za to około dziesięć razy tyle otaczających ją komet i planetoid co Słońce, a i one mogą nieść śmiercionośne działanie - mimo to uważa się, że Tau Ceti za dość przyjazną potencjalnemu życiu.

Mało tego - o posiadania planet podejrzewa się ją już od lat sześćdziesiątych, gdy wraz z Epsilon Eridani została pierwszym, pionierskim celem projektu OZMA, czyli próbie zarejestrowania sygnałów radiowych pochodzących od cywilizacji pozaziemskich. W jego ramach przeprowadzono ponad 100 godzin nasłuchu radiowego na częstotliwości 1420 MHz (pasmo promieniowania neutralnego wodoru) wykorzystując 26-metrowy radioteleskop z Green Bank. Dziś gwiazda jest nadal celem projektu SETI, ale choć wciąż nic ciekawego w jej otoczeniu nie usłyszeliśmy, wiemy już, że prawie na pewno posiada ona planety.

Planety pozasłoneczne wykrywa się dziś głównie na drodze mierzenia odchyleń w ruchach okrążanych przez nie gwiazd. Na przykład prędkość radialna gwiazdy, czyli jej ruch w kierunku łączącym ją z obserwatorem na Ziemi, mierzy się z wykorzystaniem jej widma, czyli wyznaczając zniekształcenia poszczególnych, znanych linii widmowych zachodzące na skutek efektu Dopplera pojawiającego się podczas nieznacznego “drgania” gwiazdy w miejscu. Im przesunięcie to jest mniejsze, tym mniejsza planeta może znajdować się w pobliżu i tylko nieznacznie "poruszać" swą gwiazdą.

Teraz jednak astronomowie sprawdzają granice użyteczności takiej metody. Chodzi tu w szczególności o małe planety typu ziemskiego, znajdujące się dosyć dalekiej orbicie swej gwiazdy. Powodują one tylko niewielkie odchylenia jej ruchu, więc do ich wykrycia potrzebna jest bardzo precyzyjna metoda pomiarowa. Jeszcze trudniej jest z planetami mniejszymi od nich - łatwo jest wtedy pomylić ruch gwiazdy z ruchami zachodzącymi na jej powierzchni (aktywnością gwiazdową), a nawet z zakłóceniami generującymi się w obrębie ziemskiego instrumenty badawczego.

Fabo Feng i jego zespół proponują nową metodę pomiarów prędkości radialnych. Dzięki niej i z wykorzystaniem instrumentu HARPS (High-Accuracy Radial Velocity Planet Searcher) zainstalowanego na teleskopie ESO w obserwatorium La Silla w Chile przebadali ponad dziewięć tysięcy gwiazd. Od ich widm odjęli wszystkie możliwe znane źródła zakłóceń, między innymi mierząc wcześniej różnice w przejawach aktywności gwiazd na różnych częstotliwościach ich obserwacji. W przypadku Tau Ceti pozostały wówczas wciąż cztery regularne "sygnały" typu planetarnego. Naukowcy oznaczyli je Tau Ceti e, f, g i h.

Dwie hipotetycznych planet Tau Ceti znaleziono wprawdzie już podczas wcześniejszych badań, ale dwie kolejne (g i h, globy leżące jeszcze bliżej gwiazdy) to całkiem nowe kandydatki planetarne. Ich wyznaczone prędkości radialne sugerują, że mamy do czynienia z planetami dość bliskimi rozmiarów ziemi - choć wydają się być jednak nieco od niej większe i masywniejsze. Z kolei planety e i f naukowcy uważają za znajdujące się w strefie zamieszkiwalnej wokół Tau Ceti. Jednak ich dokładne rozmiary oraz skład chemiczny nie są jeszcze znane - i w tym przypadku potrzebne są więc dalsze badania.

Tau Ceti jest widoczna w gwiazdozbiorze Wieloryba (Cetus).

Czytaj więcej:



Źródło: Sky and Telescope

Zdjęcie: porównanie układu czterech nowo odkrytych planet pobliskiej gwiazdy Tau Ceti z planetami wewnętrznymi w Układzie Słonecznym.
Źródło: F. Feng (University of Hertfordshire, UK)