Póki co większość planet odkryto metodami pośrednimi, takimi jak metoda tranzytu czy prędkości radialnej. Stosunkowo rzadko stosuje się jeszcze tak zwaną metodę astrometrii, polegającą na wykrywaniu charakterystycznych kołysań gwiazd spowodowanych przez obecność krążących wokół nich planet. Niemniej, to właśnie z jej pomocą międzynarodowy zespół wykrył planetę podobną do Jowisza krążącą wokół gwiazdy podwójnej znajdującej się jakieś 20 lat świetlnych stąd. Ba, ta metoda pozwoliła naukowcom po raz pierwszy określić trójwymiarową architekturę takiego układu.
Rezultat szeroko zakrojonej analizy
Omawianego odkrycia udało się dokonać z użyciem sieci VLBA (Very Long Baseline Array). Jest to system 10 radioskopów, które współpracują jako największy wyspecjalizowany, pełnoetatowy instrument astronomiczny wykorzystujący technikę interferometrii wielkobazowej na świecie. Zespołowi badawczemu przewodził Salvador Curiel Ramirez z Instytutu Astronomicznego Narodowego Autonomicznego Uniwersytetu w Meksyku.
Układ gwiazd, któremu uczeni się przyjrzeli to GJ 896AB. Składa się on z dwóch czerwonych karłów, które krążą wokół siebie. Masa większej z gwiazd, tej wokół której krąży planeta podobna do Jowisza (GJ 896 Ab), stanowi 44 procent masy Słońca, a masa mniejszej gwiazdy stanowi około 17 procent masy Słońca. Dwie gwiazdy dzieli od siebie dystans porównywalny do odległości, z którą Neptun krąży wokół Słońca. Ich okres orbitalny wynosi zaś około 229 lat.
W ramach swoich badań Curiel i jego zespół połączyli dane zebrane przez VLBA w latach 2006-2011 (oraz nowe dane zebrane w 2021 roku) z tymi zebranymi w latach 1941-2017. Dane te zapewniły niezwykle precyzyjne pomiary zmian pozycji gwiazd w czasie. Następnie przeprowadzono ich analizę – analizę, która ujawniła ruchy orbitalne gwiazd i nie tylko.
Kołysząca się gwiazda
Szczegółowa ocena ruchu większej gwiazdy pozwoliła wykryć jej niewielkie chybotanie wynikające z wpływającego na nią oddziaływania grawitacyjnego. Źródłem tego oddziaływania jest planeta. Mierząc jego poziom, naukowcy określili, że planeta ta jest gazowym gigantem o masie dwa razy większej niż masa Jowisza. Ustalili również, że krąży ona wokół swojej macierzystej gwiazdy w odległości nieco większej niż dystans dzielący Wenus i Słońce, a jej okres orbitalny wynosi 284 dni. Poza tym, porusza się wokół swojej gwiazdy w kierunku przeciwnym niż druga gwiazda wokół niej.
„Po raz pierwszy zaobserwowano tak dynamiczną strukturę w przypadku planety związanej z kompaktowym układem podwójnym, który prawdopodobnie powstał w tym samym dysku protoplanetarnym.”, powiedziała jedna z badaczek, Gisela Ortiz-León.
Astrometria przyszłością astronomii
Co ciekawe, uczeni twierdzą, że omawianego układu nie udałoby się tak dobrze zmodelować w 3D, gdyby nie astrometryczne pomiary. Metoda astrometryczna może okazać się cennym narzędziem w określaniu cech kolejnych układów planetarnych.
„Jako że większość gwiazd jest w układach podwójnych lub wielokrotnych, zrozumienie układów takich jak ten pomoże nam zrozumieć cały proces powstawania planet.”, wyjaśnił Ramirez.
Możliwości metody astrometrycznej pozwolą poszerzyć obserwatoria przyszłości, takie jak planowane ngVLA (ang. Next Generation Very Large Array). Ta ogromna sieć teleskopów ma składać się z 244 18-metrowych talerzy rozmieszczonych na dystansie 8 860 kilometrów oraz z dodatkowych 19 6-metrowych talerzy, które będą znajdować się sercu sieci.
Źródło: NRAO, fot. tyt. NRAO/AUI/NSF