Kosmiczny Teleskop Keplera dostrzegł coś, co wygląda na całe stado samotnych planet

Gdy rodzi się gwiazda, często z tego samego obłoku gazu i pyłu z czasem powstają inne kosmiczne obiekty – asteroidy, komety, a także planety. Z reguły planety krążą wokół gwiazd, w pobliżu których powstały, ale zdarza się, że planeta zostaje wybita ze swojej orbity, po czym wędruje po galaktyce, samotnie i w ciemności. Takie planety trudno wykryć, ale po dokładnej analizie danych zebranych przez Kosmiczny Teleskop Keplera astronomowie sądzą, że kilka z nich znaleźli.

Cztery samotne planety

Wspomniane dane obejmowały dwumiesięczny okres obserwacyjny w historii niedziałającego już teleskopu. Przeglądając je, badacze natrafili na 27 sygnałów sugerujących, że samotna planeta znalazła się w polu widzenia maszyny. Większość z tych planet było znanych, bowiem wykryły je inne obserwatoria, natomiast pięć sygnałów było zupełnie nowych. Co ciekawe, cztery z tych sygnałów zdaja się pochodzić z planet o masie podobnej do masy Ziemi.

Kosmiczny Teleskop Keplera, którego wyłączono z użytku w październiku 2018 roku, po ponad 9 latach działania, nie został zaprojektowany z myślą o wykrywaniu samotnych planet. W celu wykrywania egzoplanet wykorzystywał on metodę tranzytu – polegającą na wypatrywaniu spadków jasności gwiazdy, świadczących o przejściu planety przed jej tarczą. Z jej pomocą teleskop ten odkrył całe tysiące egzoplanet.

Mikrosoczewkowanie grawitacyjne

Jako że samotne planety nie krążą wokół gwiazd, nie można wykryć ich metodą tranzytu. Na ich odnajdowanie pozwala z kolei technika zwana mikrosoczewkowaniem grawitacyjnym. Gdy ciało przemieszcza się w przestrzeni, grawitacyjna krzywizna czasoprzestrzeni wokół niego może wzmacniać (bardzo słabo i na bardzo krótko) światło gwiazd widocznych w tle. Zjawisko to jest jednak bardzo trudno dostrzec.

„Te sygnały wyjątkowo trudno znaleźć.”, powiedział astronom Iain McDonald z Uniwersytetu w Manchesterze w Wielkiej Brytanii. „Nasze poszukiwania skierowały stary, niedomagający teleskop, który już nie widział najlepiej, na jedną z najbardziej zatłoczonych części nieba, gdzie są już tysiące jasnych gwiazd o różnej jasności i tysiące asteroid, które prześlizgują się przez nasze pole widzenia.”, dodał. „Z tej kakofonii staramy się wydobyć maleńkie, charakterystyczne wzrosty jasności spowodowane przez planety i mamy tylko jedną szansę, żeby dostrzec te sygnały, zanim znikną. To mniej więcej tak proste, jako szukanie rozbłysku pojedynczego świetlika na środku autostrady z pomocą tylko telefonu.”

Zasługa danych sprzed lat

Mimo wszystko wysiłki naukowców nie poszły na marne. Zespół odkrył, że podczas dwumiesięcznej kampanii obserwacyjnej w 2016 roku Kosmiczny Teleskop Keplera zdołał uchwycić 27 zdarzeń mikrosoczewkowania. Jak wspomniałam, spośród nich udało się wyróżnić pięć zdarzeń niezidentyfikowanych dotychczas na podstawie obserwacji innych obserwatoriów, a cztery z nich zdały się spowodować planety.

Co ważne, gwiazdy też potrafią spowodować mikrosoczewkowanie grawitacyjne – takie przypadki mają miejsce dość często. Niemniej, wspomniane cztery zdarzenia zarejestrowane przez teleskop Keplera nie miały takiej samej sygnatury co mikrosoczewkująca gwiazda. Zatem, naukowcy doszli do wniosku, że zapewne spowodowały je samotne planety – wystrzelone ze swoich gwiezdnych układów.

Niestety, w powyższej kwestii naukowcy nie mogą mieć absolutnej pewności, ale mimo to odkrycie jest niezwykle interesujące. Pomyślcie tylko, co będą w stanie zaobserwować przyszłe teleskopy – Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba czy Teleskop Kosmiczny Nancy Grace Roman, biorąc pod uwagę dokonania Kosmicznego Teleskop Keplera.

Źródło: Royal Astronomical Society, fot. tyt. NASA/JPL-Caltech