Przejdź do treści

Naukowcy odkryli młodą wersję Jowisza na orbicie wokół innej gwiazdy

Planeta pozasłoneczna 51 Eridani b
Astronomowie ze Stanów Zjednoczonych i innych krajów odkryli planetę pozasłoneczną o nazwie 51 Eridani b, którą można uznać za młodą wersję Jowisza. Planeta jest odległa o 100 lat świetlnych od nas, a gwiazdę którą okrąża można dostrzec gołym okiem. Wyniki badań ukazały się w czasopiśmie „Science”.

Gwiazda 51 Eridani ma jasność 5,2 magnitudo. Jest widoczna w gwiazdozbiorze Erydanu. W Polsce można ją aktualnie dostrzec nisko nad wschodnim horyzontem około godziny 3 w nocy. Aby ją odnaleźć najlepiej skorzystać z lornetki lub teleskopu. Planeta znajduje się 13 jednostek astronomicznych od gwiazdy, czyli mniej więcej o połowę dalej niż Saturn od Słońca.

Wiek gwiazdy jest oceniany na 20 milionów lat i zapewne planeta ma podobny wiek. Oprócz tego charakteryzuje się masą dwukrotnie większą niż Jowisz i ma najsilniejszą koncentrację metanu spośród planet pozasłonecznych typu jowiszowego. Temperatura planety wynosi około 400 stopni Celsjusza. Wymienione cechy są zbliżone do tego, co wskazują modele powstawania planet tego rodzaju, stąd porównanie do młodego Jowisza. Młodego, ponieważ 20 milionów lat przy wieku Jowisza 4,6 miliarda lat, to bardzo niewiele.

Ale to właśnie młodości zawdzięczamy możliwość zaobserwowania obiektu, bowiem gdy gdy planeta jest fazie powstawania, materia, którą gromadzi, spadając na obiekt powoduje uwalnianie energii i rozgrzewanie. Jeszcze przez około 100 milionów lat 51 Eridani b powinna wypromieniowywać dużo energii w zakresie podczerwonym.

Do sfotografowania planety użyto specjalnego instrumentu o nazwie Gemini Planet Imager (GPI). Za pomocą spektrografu wykonywanych jest 18 obrazów na różnych długościach fali, co następnie umożliwia instrumentowi usunięcie przyćmiewającego planetę światła gwiazdy, które w przypadku 51 Eridani b planeta jest 3 miliony razy silniejsze. Gemini Planet Imager działa na teleskopie Gemini South w Chile, który ma średnicę 8,1 metra. Instrument zamontowano na teleskopie w 2013 roku, a obserwacje naukowe rozpoczął w 2014 roku. 51 Eridani b jest pierwszą planetą odkrytą za jego pomocą, spośród prawie 100 przebadanych do tej pory gwiazd.

Pierwszy autorem artykułu, który ukazał się w czasopiśmie "Science", jest prof. Bruce Macintosh ze Stanford University w Stanford oraz Lawrence Livermore National Laboratory w Livermore (USA). Ale na długiej liście autorów możemy trafić także na polsko brzmiące nazwisko. Sloane Wiktorowicz pracuje na Wydziale Astronomii Uniwersytetu Kalifornijskiego w Santa Cruz, a jego zadaniem w projekcie była kalibracja zdolności instrumentu Gemini Planet Imager do pomiarów polaryzacji światła, co jest bardzo ważne przy badaniach dysków okołogwiazdowych.

Dziadkowie Wiktorowicza pochodzili z Polski. Jak mówi, gdy jego dziadek miał 21 lat, wybuchła wtedy II wojna światowa. Dziadek został powołany do wojska jako spadochroniarz. W trakcie wojny obronnej trafił do niemieckiej niewoli, a później został przekazany Rosjanom i ponad 3 lata spędził jako więzień na Syberii. Babcia również trafiła na Syberię, po uwięzieniu przez Rosjan we Lwowie, gdy miała 16 lat. Jej ojciec zginął w Katyniu. Po uwolnieniu, dziadek i babcia trafili do Iranu, gdzie się poznali. Później podróżowali przez Indie, Ugandę i dotarli do Kenii. W ty, afrykańskim kraju urodził się ojciec Wiktorowicza. Ostatecznie dziadkom naukowca udało się dotrzeć do Chicago w Stanach Zjednoczonych. Prawdopodobnie rodzina żony astronoma również pochodzi z Polski, ale dotarła do Ameryki dużo wcześniej (w XIX wieku).

Wiktorowicz pracował nad dwoma instrumentami, którym celowo nadał nazwy związane z Polską. W latach 2006-2008 oraz 2008-2011 był kierownikiem naukowym instrumentów do pomiarów polaryzacji światła o nazwach POLISH (POLarimeter at Lick for Inclination Studies of Hot jupiters) oraz POLISH2 (POLarimeter at Lick for Inclination Studies of Hot jupiters 2). Instrument POLISH2 działa na 3-metrowym teleskopie w Obserwatorium Licka. Służy do poszukiwań światła odbijanego przez duże planety krążące bardzo blisko swoich gwiazd ("gorące jowisze"), z okresami obiegu nawet 2 lub 3 dni.

"W pobliżu dziesiątego pod względem wielkości miasta w Stanach Zjednoczonych, instrument POLISH2 próbuje zarejestrować 10 fotonów od planety na każdy milion fotonów od gwiazdy" tłumaczy Wiktorowicz.

Więcej informacji:

Źródło: Science / UCLA / LLNL

Na ilustracji u góry:
Obraz planety 51 Eridani b uzyskany w bliskiej podczerwieni za pomocą Gemini Planet Imager w grudniu 2014 r. Z centrum zdjęcia usunięto gwiazdę, która przyćmiewa blask planety. Źródło: Julien Rameau (UdeM) i Christian Marois (NRC Herzberg).


Na ilustracji poniżej:
Artystyczna wizja planety 51 Eridani b. Źródło: Danielle Futselaar i Franck Marchis/SETI Institute.