Zobaczyć to uwierzyć - pierwsze zdjęcie pozasłonecznego układu z dwiema planetami

Astronomia obserwacyjna na przestrzeni ostatnich 100 lat poczyniła ogromne postępy. Jeszcze w 1920 roku nasz sposób pojmowania Wszechświata był bardzo ograniczony, a koncepcja galaktyki dopiero nabierała formy. Niedługo potem Edwin Hubble, amerykański astronom postawił i w końcu udowodnił odważną tezę, że obserwowane wtedy już od dawna mgławice spiralne, to w praktyce obiekty pozagalaktyczne. Wraz z jego odkryciem zaczęliśmy traktować Wszechświat jako twór, który wciąż się rozszerza.

Wtedy o planetach mówiono tylko w kategorii obiektów w Układzie Słonecznym. Wszelkie rozważania ograniczały się do analizy historii Słońca i jego otoczenia. W drugiej połowie XX wieku pojawiły się teorie związane z powstawaniem układów planetarnych, ale wciąż były to tylko teorie, którym na podstawowych zajęciach z astronomii poświęcało się niewiele czasu. Dziś znamy tysiące planet pozasłonecznych, a w obserwacjach ważne są nie tylko obrazy, ale i pojedyncze piksele.

Rewolucja cyfrowa przyczyniła się do odkryć planet

Z końcem XX wieku nadeszła cyfrowa rewolucja, która nie ominęła astronomii, a można powiedzieć, że nawet od niej się rozpoczęła. Astronomowie dostali w ręce potężne narzędzia, o ogromnej czułości, a także nowe teleskopy o zdolności rozdzielczej dużo wyższej niż wcześniej. Dziś możemy dokonywać z Ziemi obserwacji o rozdzielczości porównywalnej z tą, którą uzyskują teleskopy kosmiczne, rejestrować obiekty, o których obserwowaniu w czasach fotografii analogowej można było tylko pomarzyć.

Tak wygląda powstający układ planetarny. Okręgiem zaznaczono miejsce, gdzie skupia się materia, z której powstanie planeta

Człowiek zaczął dostrzegać więcej i zaczął więcej główkować na temat innych układów słonecznych. Na portalach sieciowych pojawiły się zdjęcia planetarnych obiektów pozasłonecznych. Pierwszym takim obiektem było zdjęcie brązowego karła, który jest czymś pomiędzy gwiazdą, a planetą. Ten sfotografowany w 2004 roku, również przez jeden z teleskopów VLT, ma masę około 25 mas Jowisza.

Nic jednak nie działa tak na wyobraźnię jak zdjęcie struktury przypominającej nasz Układ Słoneczny. Coś co będzie wyglądać podobnie jak Jowisz i jego księżyce widziane przez lornetkę. Nie jedna planeta, ale dwie, a może i więcej, na orbicie wokół macierzystej gwiazdy.

Dwie planety wokół gwiazdy TYC 8998-760-1

Takie zdjęcie udało się wykonać w tym roku również za pomocą teleskopu VLT. Widać na nim gwiazdę TYC 8998-760-1, która znajduje się 300 lat świetlnych od Ziemi, w kierunku gwiazdozbioru Mucha.

Wokół gwiazdy krążą dwie widoczne na zdjęciu planety. To gazowe giganty podobnie jak Jowisz i Saturn, choć znacznie masywniejsze i odleglejsze. Spora odległość od gwiazdy, 160 i 320 AU (1 AU czyli jednostka astronomiczna to odległość Ziemia-Słońce) ułatwiła zobrazowanie planet. Są to też planety masywne, bo 14 i 6 razy masywniejsze od Jowisza. Wciąż jednak to planety, a nie brązowe karły. Co ciekawe, ich rozmiary według szacunków są zbliżone do rozmiaru Jowisza.

Kropka z pierścieniem dookoła to zablokowane przez koronograf światło macierzystej gwiazdy. Strzałki wskazują planety. Pozostałe obiekty to gwiazdy tła

W odkryciu pomocny była tez młodość układu planetarnego. Gwiazda TYC 8998-760-1 ma tylko 17 milionów lat, jest trochę mniej masywna od Słońca, więc z kosmicznej perspektywy jest w wieku niemowlęcym. Planety też są młode i emitują dużo więcej promieniowania w podczerwieni niż starsze obiekty i są łatwiejsze w detekcji.

Na zdjęciu, które udostępniło ESO, widać tez kilka innych „kropek”, są to jednak gwiazdy. W potwierdzeniu, że zaobserwowane techniką bezpośredniego obrazowania planety są faktycznie częścią układu TYC 8998-760-1, pomogły starsze obserwacje sięgające do 2017 roku. I spora odległość od gwiazdy, bo okresy orbitalne nowo odkrytych planet liczone są w tysiącach lat, a to oznacza, że wykonują bardzo powolny ruch po niebie.

Dla entuzjasty astronomii, poparty danymi obserwacyjnymi, obraz to najlepsze potwierdzenie istnienia odległych układów planetarnych. Dla laika, który wszystko kwestionuje, opisane tu osiągnięcie wciąż nie będzie przekonujące. Bo przecież zobaczyć to uwierzyć, a zdjęcie to jeszcze nie dowód.

Źródło: ESO

Czytaj więcej na tematy astronomiczne:

• Wyścig Saturn kontra Jowisz na liczbę księżyców
• Nobel z Fizyki 2019 - nagrodzeni astronomowie. Słusznie, ale są też zawiedzeni naukowcy
• Największy aparat cyfrowy na świecie ma rozdzielczość 3,2 gigapiksela