Zobacz egzoplanety na własne oczy. Nagranie trwające 4,5 sekundy powstawało 12 lat

Od niemal trzech dekad astronomowie bezustannie odkrywają planety pozasłoneczne. Choć jeszcze na początku lat osiemdziesiątych nie mieliśmy pewności czy planety występują gdziekolwiek poza Układem Słonecznym, to teraz już wiemy, że występują one powszechnie w otoczeniu większości gwiazd. Szacuje się obecnie, że choć gwiazd w naszej galaktyce jest od 200 do 400 miliardów, to planet może być nawet bilion.

Nie zmienia to jednak faktu, że odkrycie planety oznacza, że naukowcy mieli okazję ją faktycznie zobaczyć. Najbardziej popularne metody odkrywania planet to metody pośrednie, takie jak metoda tranzytu, czy metoda prędkości radialnych.

W pierwszej z nich astronomowie obserwujący gwiazdę notują okresowo pojawiające się spadki jasności gwiazdy. Jeżeli owe spadki zawsze wyglądają tak samo i występują w równych odstępach czasu, to najczęściej ich przyczyną jest przejście planety na tle tarczy gwiazdy. Planeta przesłania część powierzchni gwiazdy, przez co jasność gwiazdy spada. W ten sposób nie widząc samej planety, naukowcy są w stanie odkryć jej istnienie.

W drugim przypadku natomiast precyzyjnie mierzy się prędkość gwiazdy w kierunku do/od Ziemi. Jeżeli owa prędkość okresowo zmienia się w regularny sposób, to zmiana ta wskazuje na to, że wokół gwiazdy krąży planeta, która oddziałuje na nią grawitacyjnie. Gdy taka planeta znajduje się między nami a gwiazdą, gwiazda przyciągana jest nieznacznie w naszą stronę, gdy znajduje się za nią, gwiazda oddala się od nas szybciej. Także i w tej metodzie nie widzimy samej planety, a jesteśmy w stanie odkryć jej istnienie i nawet całkiem sporo o niej powiedzieć.

Swoistym świętym Graalem poszukiwań egzoplanet jest jednak metoda obrazowania bezpośredniego. Nie ma wszak większej satysfakcji niż przyjrzeć się gwieździe i jej otoczeniu na tyle precyzyjnie, aby zobaczyć i gwiazdę i planetę. Wyzwaniem w tej metodzie jest jednak przesłonienie w jakiś sposób blasku gwiazdy centralnej, tak aby dało się dostrzec światło odbite od powierzchni planety. Gdyby gwiazdy nie dało się skutecznie zasłonić, światło odbite od planety zniknęłoby w blasku gwiazdy.

Spójrzcie jednak na nagranie powyżej. Przedstawia ono prawdziwy układ planetarny oddalony od nas o całe 133 lata świetlne. W środku układu znajduje się młoda (zaledwie 30 mln lat) gwiazda HR8799. Gwiazda, choć jest pięć razy jaśniejsza od Słońca, została przesłonięta przez specjalny dysk, dzięki czemu dało się zobaczyć co się dzieje wokół niej. Zdjęcia wykonywane przez ostatnich dwanaście lat przez astronoma Jasona Wanga z Uniwersytetu Northwestern zostały połączone w swoisty timelapse.

Dzięki niemu możemy obserwować cztery planety powoli okrążające gwiazdę centralną. Nie ma tutaj żadnej animacji komputerowej, wizualizacji. Widzimy po prostu cztery planety oddalone od nas o 133 lata świetlne.

Same planety także są fascynujące. Mamy tutaj bowiem do czynienia z planetami (w kolejności) o masie: 7,4, 9,1, 7,8, 5,7 razy większej od masy Jowisza, który w Układzie Słonecznym jest najmasywniejszą planetą. Najbliższa gwieździe centralnej planeta na pełne okrążenie potrzebuje 45 lat, druga - 100 lat, trzecia - 190 lat i czwarta - aż 460 lat. Nie będzie nam zatem dane obejrzeć pełnego okrążenia wszystkich czterech planet. Trudno.

To, że udało się wykonać powyższe nagranie to efekt tego, że z kierunku Ziemi spoglądamy na ów układ planetarny niemal dokładnie z góry, planety są duże i okrążają swoją gwiazdę w stosunkowo dużej odległości. Jeżeli dodamy do tego moc teleskopów znajdujących się w Obserwatorium W.M. Kecka mamy możliwość stworzenia animacji takiej jak powyżej. Na powyższych zaledwie 4,5 sekundach widzimy ruch planet wokół gwiazdy na przestrzeni 12 lat.