Samotna planeta

Międzynarodowa grupa astronomów odkryła młodą, egzotyczną planetę, która nie znajduje się na orbicie żadnej gwiazdy. Ta swobodnie unosząca się planeta, nazwana PSO J318.5-22, jest zaledwie 80 lat świetlnych od Ziemi, a jej masa jest tylko 6cio krotnie większa od masy Jowisza. Planeta powstała około 12 milionów lat temu, czyli w skali czasu życia planet to noworodek.

PSO J318.5-22 została odkryta dzięki słabemu i unikalnemu sygnałowi ciepła, który obiekt pozostawił w obserwacjach wykonanych Pan-STARRS 1 (PS1), czyli teleskopem  szerokiego pola przeznaczonego do przeglądów nieba znajdującym się na wulkanie Haleakala, na wyspie Maui. Dodatkowo, w oparciu o obserwacje wykonane innymi teleskopami na Hawajach, naukowcy potwierdzili, że zidentyfikowany obiekt posiada własności podobne do gigantycznych gazowych planet orbitujących wokół młodych gwiazd. Jednak PSO J318.5-22 jest pozostawiona całkowicie sama sobie, bez gwiazdy macierzystej.

W ciągu ostatniej dekady, tempo odkrywania nowych planet pozasłonecznych jest bardzo duże. W oparciu o metody pośrednie, takie jak zaćmienia czy pomiary prędkości radialnej, udało się zidentyfikować około tysiąca planet. Jednak tylko garstkę z nich zobrazowano bezpośrednio i we wszystkich przypadkach gwiazdą macierzystą jest młoda gwiazda, której wiek nie przekracza 200 milionów lat. PSO J318.5-22 jest jednym z najlżejszych, o ile nie najlżejszym, znanym obiektem swobodnie unoszącym się w przestrzeni. Najbardziej jednak zaskakuje fakt, że jej masa, kolor i emisja energii jest podobna to tych planet, które udało się zobrazować bezpośrednio.

Badanie planet znalezionych przez bezpośrednie obrazowanie jest bardzo utrudnione, ponieważ w ich sąsiedztwie znajduje się dużo jaśniejsza gwiazda macierzysta. Nowoodrkyta planeta, dzięki temu że samotna, ułatwi to zadanie. Możliwe, że pozwoli odpowiedzieć na pytania związane z wnętrzem gazowego olbrzyma podobnego do Jowisza tuż po narodzeniu.

PSO J318.5-22 została odkryta podczas poszukiwania brązowych karłów, czyli tzw. nieudanych gwiazd. Ponieważ ich temperatura jest stosunkowo niska to świecą bardzo słabo, głównie w kolorze czerwonym. Teleskop PS1 codziennie skanuje niebo a dzięki swojej kamerze jest na tyle czuły, że potrafi zarejestrować niewielkie sygnały ciepła pochodzące od brązowych karłów. PSO J318.5-22 pojawił się jako wyjątkowy obiekt, bardziej czerwony niż dotychczas z odkrytych brązowych karłów.

Poszukiwania tak rzadkich obiektów na niebie przypomina poszukiwanie igły w stogu siana. Naukowcy wzięli się za przeszukanie największego stogu siana istniejącego w astronomii - zbioru danych z teleskopu PS1. Całkowity rozmiar danych to 4 tys. terabajtów, czyli więcej niż suma wszystkich cyfrowych wersji filmów i albumów muzycznych kiedykolwiek wydanych.

 

Nowoodkryta wyjątkowa planeta została również zaobserwowana przy pomocy innych teleskopów. Widmo w podczerwieni wykonano przy pomocy Północnego Teleskopu Gemini należącego do NASA Infrared Telescope Facility i dzięki niemu udało się ustalić, że nie jest to brązowy karzeł, a najbardziej pasującym wyjaśnieniem okazała się mało masywna, młoda planeta.

Regularne obserwacje obszaru, w którym znajduje się PSO J318.5-22, przez dwa lata przy wykorzystaniu teleskopu Canada-France-Hawaii Telescope pozwoliły astronomom na wyznaczenie odległości do obiektu. Na podstawie tej odległości, która wynosi około 80 lat świetlnych, oraz kierunku ruchu w przestrzeni naukowcy określili, że PSO J318.5-22 należy do grupy młodych gwiazd zwanych Beta Pictoris. Grupa ta powstała 12 milionów lat temu. Należy zwrócić uwagę, że główna gwiazda tej grupy, nomen omen Beta Pictoris, na swojej orbicie posiada planetę, gazowego olbrzyma. Jednak PSO J318.5-22 jest mniej masywna i najprawdopodobniej powstała w inny sposób.

 

 

Czytaj więcej: