Międzynarodowa Unia Astronomiczna (IAU) przyznała coroczne prestiżowe nagrody za najwybitniejsze na świecie prace doktorskie, obronione w roku 2019 w dziedzinie astronomii. Wśród laureatów tegorocznych nagród jest po raz pierwszy polski naukowiec – dr Przemysław Mróz, który uzyskał stopień doktora w Obserwatorium Astronomicznym Uniwersytetu Warszawskiego.
Dr Przemysław Mróz został wyróżniony The 2019 IAU PhD Prize za pracę doktorską zatytułowaną „Astrophysical applications of gravitational microlensing in the Milky Way”, napisaną pod kierunkiem prof. Andrzeja Udalskiego i obronioną w Obserwatorium Astronomicznym UW we wrześniu 2019 roku. Nagroda została przyznana przez jedną z najbardziej aktywnych i konkurencyjnych Sekcji IAU: Division F – Planetary Systems and Bioastronomy.
Praca doktorska dr. Mroza opisuje wyniki badań dwóch pionierskich projektów naukowych: pomiarów częstości występowania i własności planet swobodnych krążących w naszej Galaktyce oraz badania rozmieszczenia gwiazd i obiektów ciemnych w Drodze Mlecznej metodą wyznaczania głębokości optycznej i częstości tzw. zjawisk mikrosoczewkowania grawitacyjnego. Badania opierały się na wieloletnich obserwacjach centralnych części Drogi Mlecznej, prowadzonych w ramach przeglądu nieba OGLE (Optical Gravitational Lensing Experiment).
Dr Mróz pokazał m.in., że planety swobodne o masach zbliżonych do masy Jowisza występują znacznie rzadziej niż wcześniej szacowano. Naukowiec po raz pierwszy odkrył kilka zjawisk mikrosoczewkowania grawitacyjnego wywołanych prawdopodobnie przez planety swobodne o masach zbliżonych do masy Ziemi, których istnienie było przewidywane przez teorie formowania się układów planetarnych. Publikacje, przygotowane w ramach rozprawy doktorskiej dr. Mroza, opublikowane w najbardziej prestiżowych czasopismach naukowych na świecie (m.in. Nature), odbiły się szerokim echem wśród społeczności astronomicznej i były do tej pory cytowane już ponad 150 razy.
Nie wszystkie układy planetarne są tak stabilne, jak Układ Słoneczny. Wzajemne oddziaływanie planet w młodych układach może skutkować ich zderzeniami, spadkiem na gwiazdę lub – najczęściej – wyrzuceniem z macierzystego układu. Planety swobodne mogą również powstawać w wyniku innych procesów, na przykład oddziaływań w gromadach gwiazdowych lub przelotów innych gwiazd w pobliżu układu planetarnego. Niestety, z wyjątkiem bardzo młodych obiektów, planet swobodnych nie można zaobserwować bezpośrednio, ponieważ nie emitują światła. Do ich poszukiwania astronomowie wykorzystują metodę soczewkowania grawitacyjnego.
– Jeżeli między obserwatorem na Ziemi a odległą gwiazdą-źródłem znajdzie się masywny obiekt – inna gwiazda lub planeta – to jego grawitacja może ugiąć i skupić światło źródła. Obserwator na Ziemi zobaczy krótkotrwałe pojaśnienie odległego źródła – wyjaśnia Przemysław Mróz, pierwszy autor publikacji w Nature. To jego druga praca, która w ciągu roku została opublikowana w Nature, której jest pierwszym autorem.
Obserwowany sygnał nie zależy od jasności soczewki, jest to więc sposób na wykrywanie obiektów w ogóle nieświecących, jak czarne dziury czy planety. Czas trwania zjawiska mikrosoczewkowania zależy od masy soczewki – im mniejsza masa, tym krótsze zjawisko. O ile typowe pojaśnienia mikrosoczewkowe, wywołane przez gwiazdy, trwają od kilku do kilkuset dni, to zjawiska wywołane przez planety o masie Jowisza trwają typowo 1-2 dni, a przez planety ziemskie – zaledwie kilka godzin. Prawdopodobieństwo soczewkowania pojedynczego źródła jest bardzo małe, współczesne przeglądy mikrosoczewkowe monitorują więc setki milionów gwiazd znajdujących się w centrum Drogi Mlecznej.
Czytaj więcej:
- Dwie nowe planety swobodne
- 25 lat projektu OGLE
- Cały komunikat UW
- Więcej informacji na temat nagrody i tegorocznych laureatów
- Strona IAU
Źródło: UW
Na zdjęciu: Obserwatorium Las Campanas w Chile. Źródło: OGLE.
