PLANETY SIĘ BRONIĄ

Dwa lata temu Szwajcarzy Michel Mayor i Didier Queloz z Observatoire de Gen¯ve odkryli pierwszy pozasłoneczny układ planetarny z gwiazdą centralną podobną do Słońca. Była nią 51 Pegasi (oznaczona numerem 51 w gwiazdozbiorze Pegaza). Następne miesiące przyniosły kolejne odkrycia i liczba znanych układów urosła wkrótce do dziewięciu. Ponieważ planety krążące wokół obcych słońc świecą bardzo słabo, ich bezpośrednie obserwacje nie były i długo jeszcze nie będą możliwe. Wszystkich odkryć dokonano pośrednio, dzięki obserwacjom ruchów wymuszanych na gwiazdach centralnych przez siły grawitacyjne planet.

Pozasłoneczne układy planetarne z gwiazdami centralnymi podobnymi do Słońca w porównaniu z Układem Słonecznym. Jednostką długości jest promień orbity Ziemi; jednostką masy planet ­ masa Jowisza

Metoda wykrywania niewidocznych obiektów poprzez obserwowanie ruchów związanych z nimi grawitacyjnie i dobrze widocznych gwiazd lub planet ma już w astronomii długą tradycję. Po raz pierwszy zastosowano ją przed 150 laty do obiektu zakłócającego ruch orbitalny Urana, którym okazała się ósma planeta Układu Słonecznego ­ Neptun. W ten sam sposób został odkryty pierwszy w ogóle pozasłoneczny układ planetarny, w którym gwiazdą centralną jest pulsar; odkrył go prawie sześć lat temu Aleksander Wolszczan, wychowanek Uniwersytetu Mikołaja Kopernika w Toruniu, a obecnie dyrektor Centrum Astronomicznego UMK i profesor uniwersytetu stanowego w Pensylwanii.

Nieznaczne ruchy gwiazdy wymuszone przez okrążające ją planety są niezwykle trudne do zaobserwowania. Aby je wykryć, potrzeba bardzo dokładnych pomiarów prędkości, z jaką gwiazda zbliża się do nas bądź od nas się oddala (tzw. prędkości radialnej). Pomiary takie muszą być systematycznie prowadzone, przez co najmniej kilkanaście miesięcy, a w przypadku planet znajdujących się tak daleko od swoich gwiazd jak Jowisz od Słońca ­ nawet przez kilkanaście lat. Zmiany prędkości radialnej są widoczne w świetle gwiazdy pod postacią przesunięć linii widmowych.

Największe przesunięcia, jakich mogą oczekiwać łowcy planet ­ to drobne ułamki miliardowej części milimetra. Przy tak wyśrubowanych wymaganiach o pomyłkę nietrudno. Wiosną 1997 roku istnienie, co najmniej niektórych planet (w tym także tej pierwszej, odkrytej przez Mayora i Queloza) zostało zakwestionowane przez Davida Graya. Analiza jego własnych obserwacji doprowadziła go do wniosku, iż zmianom ulegało nie położenie linii widmowych, lecz ich kształt. Regularnie powtarzające się zmiany kształtu linii są odbiciem drgań (pulsacji) gwiazdy i tylko w wyjątkowych przypadkach można próbować powiązać je z oddziaływaniem planet.

Gray nie kwestionował istnienia wszystkich uprzednio odkrytych planet. Okresy obiegu niektórych z nich były stanowczo za długie na to, by zmiany w widmie objaśniać pulsacjami. Tym niemniej zagadnieniu pozasłonecznych układów planetarnych towarzyszyła atmosfera niepewności spotęgowanej przez problem od obiekcji Graya całkowicie niezależny. Okazało się, bowiem, że znakomita większość nowych układów w ogóle nie przypomina uważanego za przeciętny naszego Układu Słonecznego. Dla przykładu, ­ według Mayora i Queloza planeta w układzie 51 Pegasi miała dorównywać wielkością Jowiszowi, znajdując się przy tym znacznie bliżej swojej gwiazdy niż Merkury Słońca. Do dziś nie bardzo wiadomo, w jaki sposób mogłoby dojść do utworzenia tak ciasnej pary.

Z końcem stycznia br. opublikowano obfite materiały obserwacyjne zebrane w ciągu jedenastu miesięcy, które upłynęły od ukazania się pracy Graya. Tym razem żaden z autorów nie zauważył jakichkolwiek zmian kształtów linii widmowych. W swych nowych obserwacjach nie dopatrzył się ich nawet Gray. Wszelkie obiekcje zostały wycofane i po niespełna roku niepewności pozasłoneczne planety powróciły do świata bytów realnych. Wraz z nimi powrócił problem planetogenezy, o którym z pewnością przyjdzie nam niebawem usłyszeć.

---