Учените разказаха как откриват екзопланетите, които не могат да се видят
Знаете ли, че има нещо хипнотизиращо в мисълта за планетите отвън нашата слънчева система. Екзопланетите! Самият термин звучи като музика за ушите на всеки, който в миналото е поглеждал към нощното небе и е питал „ Какво следва? “ Филми като Дюн или Междузвездни войни ни рисуват ярки картини на извънземни светове, само че действителността, както постоянно се случва, се оказва по едно и също време по-сложна и по-интересна.
В последна сметка, по какъв начин астрономите въобще съумяват да ги търсят? Планетите са дребни по галактическите стандарти, тъмни и изгубени в ослепителния искра на техните звезди. Представете си, че се пробвате да видите светулка до мощен прожектор от разстояние стотици километри. Задачата наподобява съвсем невъзможна, нали? Директното наблюдаване е ориста на доста редки сполучливи случаи. Но учените са изобретателни хора.
Танцуващи звезди? Каква е уловката?
Оказва се, че един от най-надеждните способи да „ забележим “ невидимото е да следим от близко не самата планета, а нейната звезда. Всичко е обвързвано с гравитацията и положителния остарял трети закон на Нютон: действието е равно на реакцията. Една планета обикаля към звезда, тъй като звездата я притегля със своята солидност. Но една планета, даже и да е доста по-малка, също въздейства гравитационно на своята звезда. Изглежда, че тя я „ дърпа “ малко зад себе си. В резултат на това взаимно привличане звездата не стои неподвижна, изцяло неподвижна, а прави дребни осцилаторни придвижвания към общия център на масата на системата. Тя като че ли танцува на място!
Разбира се, „ танц “ е огромна дума. Това са микроскопични измествания, които са изцяло незабележими за човешкото око или даже за множеството стандартни телескопи. Но това едвам видимо клатене на звездата издава наличието на невидима сателитна планета.
А какво се случваше преди? Доплеровият способ
Доскоро главният инструмент за „ хващане “ на тези звездни съмнения беше методът на Доплер (наричан още способ на радиалната скорост). Въпросът е следният: когато една звезда се придвижи малко към нас по време на своя микротанц, светлината ѝ става малко „ по-синя “, а когато се отдалечи от нас, става малко „ по-червена “. Подобно е на това по какъв начин се трансформира тона на сирената на кола за спешна помощ, когато се доближава или отдалечава.
Анализирайки тези периодически промени в спектъра на звездата, учените успяваха да изчислят скоростта на нейното придвижване по линията на видимост и вследствие на това да подозират съществуването на планета, да дефинират нейната минимална маса и орбитален интервал. С помощта на този способ са открити стотици екзопланети и се е потвърдил чудесно. Но той мери скоростта на придвижване на звездата към или от нас, а не нейната позиция в пространството.
Новата вероятност: Точността е всичко
И тук влиза в деяние галактическият телескоп GAIA на Европейската галактическа организация. Това устройство е същински снайперист в света на астрономията. Основната му задача е да сътвори необикновено точна триизмерна карта на нашата Галактика посредством премерване на координатите, дистанциите и вярното придвижване на милиард (!) звезди. Именно тази невиждана акуратност при измерването на позициите на звездите разрешава на GAIA да прави това, което преди беше съвсем невероятно: непосредствено да записва доста дребните физически съмнения на звездите върху небесната сфера, породени от гравитацията на техните планети.
Какво следва? Защо имаме потребност от всичко това?
Както подходящо означи професорът по астрономия Джош Уин, един от откривателите на GAIA 4b, ние сме на прага на нова епоха в проучването на екзопланетите. Данните на GAIA ни дават обещание повече от нови открития – може да има хиляди! — само че и доста по-задълбочено схващане за това по какъв начин работят планетарните системи. И това не е единствено доктрина. Използвайки данни от GAIA, астрономите потвърдиха съществуването на открити преди този момент планети и даже откриха нови. Това е единствено началото!
Виждаме необикновено многообразие от светове: газови колоси в дребни орбити, планети с елиптични траектории, светове, които не се въртят „ както би трябвало “. Всеки нов способ, като астрометрията с GAIA, ни оказва помощ да сглобим този великански галактически пъзел. Започваме да разбираме по-добре по какъв начин се образуват и развиват планетите, какви условия могат да съществуват върху тях и може би какъв брой неповторима (или типична?) е нашата лична слънчева система.
