Exact sciences

Trzy starsze siostry Słońca z planetami

— Żaneta Kopczyńska
share on twitter share on facebook share on linkedin send by email print
Prof. dr hab. Andrzej Niedzielski z Instytutu Astronomii UMK
fot. Andrzej Romański

Międzynarodowy zespół prof. Andrzeja Niedzielskiego, astronoma z UMK, odkrył kolejne trzy planety pozasłoneczne. Planety te krążą wokół gwiazd, które można nazwać starszymi siostrami naszego Słońca.

O sukcesie astronomów można przeczytać w "Astronomy and Astrophysics". W prestiżowym europejskim czasopiśmie ukaże się artykuł "Tracking Advanced Planetary Systems (TAPAS) with HARPS-N. VII. Elder suns with low-mass companions". W skład zespołu, który pracował nad odkryciem, wchodzą - oprócz prof. dr. hab. Andrzeja Niedzielskiego z Instytutu Astronomii UMK - dr hab. Gracjan Maciejewski - również z Wydziału Fizyki, Astronomii i Informatyki Stosowanej toruńskiego uniwersytetu, prof. Aleksander Wolszczan (Uniwersytet Stanowy w Pensylwanii), dr Eva Villaver (Uniwersytet w Madrycie) oraz dr Monika Adamów i dr Kacper Kowalik (oboje z Uniwersytetu Illinois).

Odkrywcy planet

Zespół prof. Niedzielskiego tematem zajmuje się od lat. Dzięki precyzyjnym obserwacjom nieba udało mu się w tym czasie odkryć już 26 gwiazd, wokół których krążą planety. To z reguły układy planetarne znacznie starsze niż nasz. Ich słońcami są przeważnie czerwone olbrzymy. Wyjątkiem jest układ Solaris i Pirx, gwiazda podobna do Słońca (choć nieco mniej masywna i chłodniejsza) oraz jej planeta, odkryte w roku 2009.

Widok na planetę Solaris z powierzchni jej hipotetycznego księżyca (wizja artystyczna) proj. IAU100

- Czerwony olbrzym to gwiazda, która wypaliła w wyniku reakcji jądrowych wodór we wnętrzu i przebudowuje swoją strukturę wewnętrzną, by rozpalić jądrowe reakcje palenia helu - tłumaczy prof. Niedzielski. - Gwiazda taka kurczy się w swej części centralnej, gdzie zaczyna rosnąć temperatura. Jej zewnętrzne obszary znacznie się rozszerzają i stygną. Początkowo żółta gwiazda, jak Słońce, staje się czerwona i ogromna. Stąd właśnie nazwa tego typu gwiazd. Może ona osiągnąć rozmiary porównywalne z rozmiarami orbity ziemskiej.

Siostry Słońca

Astronomowie przyjrzeli się 122 gwiazdom. Obserwacje prowadzili przy pomocy teleskopu Hobby-Eberly (HET) w Obserwatorium McDonalda, nieopodal miejscowości Fort Davis w Teksasie, oraz włoskiego Narodowego Teleskopu Galileusz, który znajduje się na wyspie La Palma (Wyspy Kanaryjskie) w Hiszpanii. Udało im się odkryć kolejne pozasłoneczne planety, krążące wokół gwiazd, które można nazwać starszymi siostrami naszego Słońca.

Poniżej można obejrzeć artystyczną animację przedstawiającą proces powstawania czerwonego olbrzyma (Credit: ESA/Hubble, M. Kornmesser & L. L. Christensen).

- Gwiazdy te to właśnie czerwone olbrzymy. Mają masy dokładnie takie, jak nasza gwiazda, lecz są od niej starsze o kilka miliardów lat, znacznie większe i chłodniejsze – wyjaśnia prof. Niedzielski. -  Planety zaś, które udało nam się odkryć, są gazowymi olbrzymami - pozbawionymi powierzchni, podobnymi do naszego Jowisza. Krążą one zbyt blisko swoich gwiazd, by na nich czy w ich okolicach mogły wystąpić warunki sprzyjające powstaniu życia.

Najstarsza siostra: HD 4760

Gwiazda HD 4760 to obiekt ósmej wielkości gwiazdowej w gwiazdozbiorze Ryb. Jest 40 razy większa i emituje 850 razy więcej światła niż Słońce, lecz ze względu na odległość, w jakiej się znajduje (ok. 1781 lat świetlnych od nas), jest niewidoczna gołym okiem, jest jednak w zasięgu już nawet niewielkich i amatorskich teleskopów.

Wokół niej krąży planeta ok. 14 razy masywniejsza niż Jowisz. Znajduje się na orbicie rozmiarami podobnej do tej, po której wokół Słońca krąży Ziemia, w odległości około 1,1 jednostki astronomicznej. Rok na tej planecie trwa 434 dni – mówi prof. Niedzielski.

Obserwacje gwiazdy, które doprowadziły do odkrycia planety, trwały 9 lat. Prowadzone były początkowo teleskopem Hobby-Eberly i spektrografem HRS, a następnie teleskopem Galileusza i spektrografem Harps-N.

Zespołowi prof. Niedzielskiego udało się odkryć już 26 gwiazd, wokół których krążą planety fot. Andrzej Romański

- Obserwacje były tak długotrwałe, ponieważ w przypadku poszukiwań planet przy czerwonych olbrzymach konieczne są badania obejmujące wiele okresów rotacji gwiazdy, sięgających setek dni – tłumaczy toruński astronom. - Badacze muszą upewnić się, że faktycznie obserwowana jest planeta, a nie udająca ją plama na powierzchni gwiazdy.

Młodsze siostry: TYC 0434-04538-1 i HD 96992

Astronomowie odkryli też planetę, krążącą wokół odległej od nas o ok. 2032 lat świetlnych gwiazdy TYC 0434-04538-1. Znajdziemy ją w gwiazdozbiorze Wężownika - choć świeci blisko 50 razy silniej od Słońca, jest również niewidoczna gołym okiem. Powodem znów jest znaczna odległość - by dojrzeć ten obiekt dziesiątej wielkości gwiazdowej, potrzeba już małego teleskopu. Gwiazda ta jest dziesięciokrotnie większa od Słońca, a okrąża ją planeta sześć razy masywniejsza od Jowisza.

Co ciekawe, planeta ta krąży dość blisko swojej gwiazdy, w odległości 0,66 jednostki astronomicznej. W naszym Układzie Słonecznym znajdowałaby się między orbitami Wenus i Ziemi - tłumaczy prof. Niedzielski. - Rok na tej gazowej planecie trwa tylko 193 dni.

Obserwacje tej gwiazdy obydwoma teleskopami trwały 10 lat.

Najbliżej nas znajduje się trzecia ze starszych sióstr Słońca. W odległości "zaledwie" 1305 lat świetlnych zlokalizowana jest HD 96992. Jest to gwiazda dziewiątej wielkości w Wielkiej Niedźwiedzicy.

- Ta siedmiokrotnie większa i blisko 30 razy bardziej energetyczna od Słońca gwiazda posiada planetę o masie nieco tylko większej od masy Jowisza, na orbicie rozległej na 1.24 jednostki astronomicznej. Rok na tej planecie trwa 514 dni – precyzuje prof. Niedzielski.

Tę gwiazdę astronomowie obserwowali najdłużej – dwoma teleskopami przyglądali się jej aż 14 lat.

 

* NASA (Narodowa Agencja Aeronautyki i Przestrzeni Kosmicznej ) przygotowała już animacje przedstawiające planety odkryte przez zespół prof. Niedzielskiego. Zachęcamy do obejrzenia: HD 4760, TYC 0434-04538-1, HD 96992

 

Słowniczek

Wielkość gwiazdowa (magnitudo) to umowna jednostka blasku gwiazdy wprowadzona przez Ptolemeusza w II wieku naszej ery. Gwiazdy najjaśniejsze to obiekty pierwszej wielkości, najsłabsze widoczne gołym okiem - szóstej wielkości. Gwiazda Polarna jest np. obiektem drugiej wielkości gwiazdowej.

Jednostka astronomiczna  (j.a.) to umowna miara odległości stosowana w astronomii, średnia odległość Ziemi od Słońca. Wynosi 149 597 870,7 km. Księżyc jest odległy od Ziemi o 0.026 j.a., zaś Jowisz od Słońca o 5.2 j.a. Jednostka astronomiczna jest często stosowana do opisu układów planetarnych. 

Rok świetlny to odległość jaką światło pokonuje w próżni w czasie jednego roku. Jest to kolejna umowna miara (dużych) odległości w astronomii. Wynosi 9.5 biliona km (63 241 j.a.). Jednostka ta jest często wykorzystywana do charakterystyki odległości gwiazd w Galaktyce. Księżyc znajduje się w odległości 1.3 sekundy świetlnej od Ziemi. Najbliższa gwiazda, Proxima Centauri - 4.22 lat świetlnych.

Masa Jowisza jest chętnie stosowaną do opisu planet umowną jednostką masy. Wynosi w przybliżeniu 1.9 1027 kg. Masa Jowisza jest 318 razy większa od masy Ziemi. Dla porównania - masa Słońca to 1047 mas Jowisza.

share on twitter share on facebook share on linkedin send by email print

Related articles

Uciszyć białko i wygrać z chorobą

Article contains a clip

Dr Karska o Noblu za najciemniejsze sekrety Wszechświata


Sukces astronomów: siedem nowych kosmicznych maserów

Article contains a clip

Szybki błysk radiowy z naszej Galaktyki


On Nicolaus Copernicus University web pages „cookies” are used. On use of cookies read in Privacy policy.
Cookies settings
On Nicolaus Copernicus Pages "cookies" are used in accord with our Privacy policy. We use "cookies" to improve functionality of our web page. Collected data are anonymized and are used to statistic and analytic purposes, for better adjusting content to user preferences and increase of quality. To approach this goal we use Google Analytics, CUX i Facebook Pixel to. Below we give you the ability of turning on/off this tools.
  on/off
Google Analitics

We use analytic tool Google Analytics, which give us information about user visits on our service (visited pages, navigation path, time of visit)

CUX

We use analytic tool CUX to regisiter visits on NCU News.

Facebook Pixel

We use marketing tool Facebook Pixel, to collect information about user visits and viewed pages.