Biblioteka
  Wiw.pl   Na bieżąco:  Informacje   Co nowego   Matematyka i przyroda:  Astronomia   Biologia   Fizyka   Matematyka   Modelowanie rzeczywistości   Humanistyka:  Filozofia   Historia   Kultura antyczna   Literatura   Sztuka   Czytaj:  Biblioteka   Delta   Wielcy i więksi   Przydatne:  Słowniki   Co i gdzie studiować   Wszechświat w obrazkach    
  Jesteś tutaj:   Wirtualny Wszechświat > Biblioteka > Astronomia, Astronautyka > ŁOWCY PLANET  



[1]  [2]  [3]  [4]  [5]  [6]  [7]  [8] 
Oba te scenariusze mają jednak swoje słabe strony. W pierwszym materia z niszczonej gwiazdy towarzyszącej pulsarowi mogła nie utworzyć dysku, lecz rozproszyć się w przestrzeni. W drugim łączące się białe karły mogły eksplodować, nie pozostawiając po sobie niczego - ani pulsara, ani tym bardziej planet.

Wolszczan ma nadzieję, że teorię zlewających się białych karłów uda się przetestować. "Tę hipotezę da się zweryfikować w bardzo interesujący sposób. Jeśli w takim procesie może powstać gwiazda neutronowa z planetami, to powinien też formować się podobny układ w sytuacji, gdy suma mas łączących się białych karłów jest zbyt mała, aby narodziła się z nich gwiazda neutronowa. Należy się wówczas spodziewać powstania masywnego białego karła, wokół którego mogą krążyć planety". Przykładowo, jeśli połączą się dwa białe karły o masach typowych dla obiektów tego typu - 0,6 masy Słońca - może powstać biały karzeł o masie 1,2 masy Słońca, a także kilka planet. Niektóre białe karły drgają, jest więc szansa, że obserwacje zakłóceń tych drgań mogą doprowadzić do odkrycia planet, tak jak analiza zaburzeń pulsów wysyłanych przez pulsara pozwoliła zidentyfikować pierwsze planety poza Układem Słonecznym. Wykrycie planet białych karłów byłoby niezwykle interesujące, a ponadto potwierdziłoby słuszność idei formowania się planet pulsarowych w wyniku połączenia dwóch białych karłów.

Skoro pulsary mają planety, mogłyby je posiadać również bardziej egzotyczne obiekty. Masa typowej gwiazdy neutronowej wynosi 1,4 masy Słońca i jest podtrzymywana w równowadze przez ciśnienie neutronów. Jeśli jednak zapadające się w czasie wybuchu supernowej jądro gwiazdy ma masę większą niż 2–3 masy Słońca, to nawet ciśnienie neutronów nie jest w stanie przeciwstawić się siłom grawitacji i powstaje niezwykły obiekt - czarna dziura o grawitacji tak silnej, że z jej powierzchni nic nie może się wydostać, nawet światło. Wiele czarnych dziur, wśród nich także słynny obiekt Cygnus X-1, ma towarzyszące gwiazdy, których materia spływa na czarną dziurę. Tworzy ona dysk wokół czarnej dziury, w którym być może formują się również planety.

W 1991 roku, po sensacyjnym odkryciu planet pulsara PSR B1257+12, wydawało się, że wkrótce zostaną odnalezione następne planety. "Jestem bardzo rozczarowany, że nie zidentyfikowano do tej pory żadnych nowych planet pulsarowych - mówił Frail. - Można więc powiedzieć, że nie odkryliśmy całej nowej gałęzi na drzewie ludzkiej wiedzy, lecz tylko małą ścieżkę ewolucyjną, na której planety powstają nie tak powszechnie, jakbyśmy chcieli. To zaledwie drobny łańcuszek w schemacie ewolucyjnym. Gdybym był antropologiem, porównałbym to do próby zbadania zwyczajów jakiegoś małego, nieznanego plemienia i przeniesienia wniosków płynących z tej analizy na całą ludzkość". Ze względu na bardzo krótkie i stabilne okresy pulsarów milisekundowych łatwo jest odkryć obecność krążących wokół nich planet, nawet tak małych jak ziemski Księżyc. Jednakże z jakiegoś nieznanego powodu większość tych pulsarów nie ma planet.

Trzeba jednak pamiętać, że znamy dopiero kilkadziesiąt pulsarów milisekundowych. "Są znacznie trudniejsze do wykrycia od zwykłych pulsarów - mówił Wolszczan - ponieważ świecą zazwyczaj słabiej i mają bardzo krótkie okresy - niezwykle ostre pulsy. Wymagania dotyczące zarówno czułości teleskopu, jak i charakterystyki aparatury pomiarowej są więc znacznie wyższe". Tylko kilka procent wszystkich znanych pulsarów ma okresy wyrażone w milisekundach, ale jest ich zapewne znacznie więcej. Wolszczan uważa, że z uwagi na niewielką liczbę znanych pulsarów milisekundowych odkrycie zaledwie 3 planet krążących wokół jednego takiego obiektu nie stanowi jeszcze powodu do niepokoju.

Astronomowie od czasu do czasu napomykają o planetach krążących wokół innych pulsarów. "Jak łatwo zrozumieć - mówił Andrew Lyne - jestem jak najdalszy od publikowania czegokolwiek, co zawierałoby słowo "planety", ale istnieje pewne prawdopodobieństwo, że wokół tego pulsara krążą planety". Lyne miał tu na myśli pulsar PSR B1828-11, położony niedaleko pechowego PSR B1829-10. Na konferencji w Caltechu w 1992 roku Matthew Bailes, członek zespołu Lyne'a, przedstawił zakłócenia pulsów tego obiektu. Jak stwierdził Lyne, zakłócenia te powtarzają się, a w danych można dostrzec 3 oscylacje, z których żadna nie jest powiązana z długością ziemskiego roku. Pulsar ten jest jednak młody i dlatego Lyne ostrzegał, że oscylacje te mogą być spowodowane zaburzeniami wnętrza pulsara, a nie obecnością planet.

W 1995 roku rosyjska astronomka Tatiana Shabanova opublikowała dane dotyczące innego młodego pulsara, PSR B0329+54, o którym mówiono już w 1979 roku. Zdaniem Shabanovej pulsar ma przynajmniej jedną planetę o okresie 17 lat, a być może także drugą, o okresie 3 lat. Doniesienia te są jednak kwestionowane. Wolszczan, Frail i Lyne uważają, że trzeba zgromadzić więcej danych, zanim będzie można stwierdzić, czy ta planeta, lub nawet planety, rzeczywiście istnieje.

Wolszczan stale monitoruje jedynego pulsara, który z pewnością posiada planety, PSR B1257+12. "Pojawił się nowy efekt, poprzednio nie uwzględniony - residua, które pozostają nawet po odjęciu wszystkich znanych planet" - mówił Wolszczan. Jedną z rozważanych przez niego możliwości jest istnienie kolejnej, znacznie masywniejszej i dalej położonej planety, podobnej do Saturna, której okres orbitalny wynosi ponad 100 lat. Jednakże i tej hipotezy nie da się zweryfikować bez nowych danych obserwacyjnych.

"Prawdziwe" planety

Wbrew oczekiwaniom odkrycie pierwszych planet pozasłonecznych spotkało się z dość chłodnym przyjęciem wśród tych, którzy poszukiwali takich obiektów. "To odkrycie nie przyniosło zbyt dużych finansowych korzyści grupom zajmującym się pulsarami - wspominał Frail. - Fundusze na poszukiwania planet specjalnie nie wzrosły, a planetolodzy do pewnego stopnia zignorowali nasze rezultaty. Nie wiem, dlaczego tak się stało".

Niektórzy naukowcy utrzymują, że planety pulsarowe nie są "prawdziwymi" planetami, ponieważ nie obiegają "prawdziwych", podobnych do Słońca gwiazd. Obszerny artykuł poświęcony planetom pozasłonecznym, który ukazał się cztery lata po odkryciu dokonanym przez Wolszczana i Fraila w 1991 roku, stwierdzał stanowczo, że "do chwili obecnej nie odkryto żadnego systemu planetarnego poza Układem Słonecznym". Nieco dalej cytowano co prawda pracę Wolszczana i Fraila, ale chyba tylko po to, by pomniejszyć jej znaczenie.

"Tak bardzo mnie to nawet nie złości - mówił Wolszczan - ale sądzę, że należy korygować tego rodzaju stwierdzenia. Planety pulsarowe są do tej pory jedynym dowodem na istnienie poza Układem Słonecznym planet o masie zbliżonej do masy Ziemi. I tak będzie jeszcze przez dłuższy czas". Nie można zapominać, że jakiekolwiek wykrywalne zakłócenie ruchu czy pozycji gwiazdy podobnej do Słońca musiałoby pochodzić od obiektu mającego znacznie większą masę, porównywalną z masą Jowisza.

"Planety pulsara są kopią wewnętrznej części Układu Słonecznego - mówił Wolszczan. - Jedyną niezwykłą cechą tego systemu jest to, że obiekt centralny to pulsar. Gdyby była to normalna gwiazda, ludzie skakaliby z radości, krzycząc, że tam musi być życie, woda, szmaragdowe jeziora, wodospady i coś tam jeszcze. Jeśli się ignoruje fakt, że planety pulsarowe istnieją, nie wspominając już o tym, że zostały odkryte jako pierwsze, wygląda to trochę dziwnie".

"Ludzie często pytają mnie o takie przypadki i jest to dla mnie krępująca sytuacja, ponieważ nie lubię zwracać komuś uwagi, że o czymś najwyraźniej zapomniał. Wydaje mi się, że nie tak powinno się to odbywać".

"Trzeba na to spojrzeć od strony psychologii - mówił dalej Wolszczan. - Niektórzy spędzili połowę swojego naukowego życia, poszukując planet krążących wokół gwiazd podobnych do Słońca, a tu nagle pojawia się ktoś, kto w ogóle się tym nie zajmował, i znajduje pierwszy system planetarny poza Układem Słonecznym. Rozumiem, że ludzie ci mogą być trochę rozgoryczeni, ale nic nie możemy na to poradzić. Planety pulsarowe istnieją i będą istnieć. Trzeba się z tym faktem pogodzić".

Zdaniem Wolszczana problem bierze się po części z tego, że jednym z głównych powodów, dla których poszukiwano planet, była chęć odnalezienia inteligentnych form życia. "Rzeczywiście, tutaj planety pulsarowe nie na wiele się zdadzą, zwłaszcza jeśli poszukujemy takiego życia, jakie znamy na Ziemi. To bardzo antropocentryczne podejście - co jest nawet zrozumiałe - a przez to trochę ograniczone". Byłoby rozsądniej prowadzić poszukiwania planet wokół gwiazd różnych typów, ponieważ w ten sposób dowiedzielibyśmy się więcej o planetach jako całej klasie obiektów. Tak przyjazne środowisko naturalne, jakie wykształciło się na Ziemi, nie jest przecież koniecznym warunkiem, jaki musi spełniać każdy obiekt, który chcemy zaliczyć do kategorii planet. Gdyby tak było, Słońce miałoby tylko jedną "prawdziwą" planetę.

Również Frail jest urażony stwierdzeniem, że planety pulsara nie są "prawdziwe". "Historia jest jednak zwykle pobłażliwa dla takich twierdzeń. Mamy tu do czynienia ze zwykłym szumem informacyjnym". Frail uważa też, że odkrycie planet wokół PSR B1257+12 ma największe implikacje natury filozoficznej. "Poszukiwanie planet wokół innych gwiazd będzie jednym z ważniejszych zadań astronomii XXI wieku i wywrze ogromny wpływ na rozwój tej nauki. Jeszcze niedawno ktoś, kto chciałby przewidzieć własności obcych systemów planetarnych, byłby z pewnością daleko od planet pulsarowych. Jeśli więc można znaleźć planety przy tak zaskakujących obiektach jak pulsary, zapewne odkryje się je także gdzie indziej. Formowanie planet może zachodzić w bardzo różnych miejscach. Gdybym to ja był poszukiwaczem planet, odczytałbym to przesłanie tak: "Jestem na właściwej drodze, a praca, której poświęcę resztę mojego życia, przyniesie rezultaty".

Jednakże lata, które poprzedziły odkrycie planet wokół pulsara, a także te, które nastąpiły bezpośrednio po nim, nie przyniosły spodziewanego sukcesu w poszukiwaniach światów obiegających "normalne" gwiazdy. Astronomowie zaczęli się niepokoić. Artykuł opublikowany w 1992 roku w czasopiśmie "Astronomy" nosił znaczący tytuł: "ROZPACZLIWE POSZUKIWANIA PLANET JOWISZOWYCH". W końcu stało się jasne, że największe i najłatwiejsze do odkrycia planety muszą występować bardzo rzadko. Poszukiwacze planet mogli się tylko pocieszać, że brak planet jowiszowych nie mówi nic o istnieniu czy przewadze liczbowej planet ziemskich - takich, na których może powstać inteligentne życie. W końcu komu są potrzebne takie gazowe olbrzymy jak Jowisz?

I właśnie wtedy pojawił się niezwykły pomysł: astronomowie wysunęli hipotezę, że pozbawiony życia Jowisz mógł mieć kapitalne znaczenie dla powstania i rozwoju inteligentnych form życia na Ziemi.

Ken Croswell
Przełożył Michał Szymański

[1]  [2]  [3]  [4]  [5]  [6]  [7]  [8] 
[  góra strony  ]

Wiw.pl  |  Na bieżąco  |  Informacje  |  Co nowego  |  Matematyka i przyroda  |  Astronomia  |  Biologia  |  Fizyka  |  Matematyka  |  Modelowanie rzeczywistości  |  Humanistyka  |  Filozofia  |  Historia  |  Kultura antyczna  |  Literatura  |  Sztuka  |  Czytaj  |  Biblioteka  |  Delta  |  Wielcy i więksi  |  Przydatne  |  Słowniki  |  Co i gdzie studiować  |  Wszechświat w obrazkach