Informacje
  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 > Informacje > Nowinki 2000-2002 > Astronomia > Nowinka z dn. 05-07-2001  
 Jesteś tutaj
nowinka:
Swobodne planety?
autor:
Jarosław Włodarczyk
z dnia:
05-07-2001





Swobodne planety?
Najnowszy numer "Nature" donosi o niezwykłym i nie do końca wyjaśnionym zjawisku, zaobserwowanym przez Kosmiczny Teleskop Hubble'a (HST). Może ono podważyć nasze poglądy na temat występowania planet we Wszechświecie.

powiększenie...

Gromada kulista gwiazd M22 (numer 22 w katalogu Messiera) w Strzelcu w całości (u góry z lewej) oraz jej centralne obszary. M22 znajduje się około 8500 lat świetlnych od Słońca i ma średnicę sięgającą 60 lat świetlnych. Zawiera jakieś 10 milionów gwiazd, a w pobliżu jej środka gęstość przestrzenna gwiazd jest 100 tysięcy razy większa niż w tych rejonach Drogi Mlecznej, w których my żyjemy. Duże zdjęcie obszarów centralnych M22, wykonane za pomocą Kosmicznego Teleskopu Hubble'a, obejmuje 3,3 x 3,3 roku świetlnego. To obserwacje M22 stały się podstawą wspomnianego doniesienia w "Nature". Fot. NOAO/NASA.

Zespół astronomów z Instytutu Teleskopu Hubble'a (Space Telescope Science Institute) w Baltimore po kierunkiem Kailasha C. Sahu opublikował w "Nature" z 28 czerwca 2001 r. pracę, według której obserwacje przeprowadzone przez HST świadczą o istnieniu w gromadzie kulistej gwiazd M22 licznych planet (o masach mniejszych od masy Jowisza)... niezwiązanych z gwiazdami, lecz wędrujących sobie poprzez przestrzeń kosmiczną. Pewne zdziwienie budzi przypuszczalna obfitość takich obiektów: jeśli wyniki obserwacji interpretowane są prawidłowo, te planetopodobne ciała powinny stanowić 10 procent masy całej gromady. Czyżbyśmy zatem marnotrawili czas i środki, poszukując planet wokół pobliskich gwiazd? Nie dość, że odnajdujemy w ten sposób bardzo masywne obiekty (zazwyczaj masywniejsze od Jowisza), to na dodatek w detalicznych ilościach.

Ale jak udało się dostrzec w M22 planetopodobne obiekty mniejsze od Jowisz? Za sprawą zjawiska, które od pewnego czasu robi karierę w astronomii obserwacyjnej. Zwrócił na nie uwagę polski astronom Bohdan Paczyński, pracujący obecnie w Uniwersytecie w Princeton. Zjawisko to nosi nazwę mikrosoczewkowania grawitacyjnego i polega na wynikającym z teorii względności efekcie zakrzywiania światła w polu grawitacyjnym ciała, koło którego promień świetlny przebiega (w 1919 r. podczas całkowitego zaćmienia Słońca obserwacja takiego zakrzywienia była pierwszym doświadczalnym sprawdzeniem prawdziwości ogólnej teorii względności Einsteina). Przy sprzyjającej konfiguracji masa (na przykład nieznanej i niewidocznej planety), która znajdzie się między źródłem światła (gwiazdą) a nami, może zadziałać jak soczewka, potęgując blask źródła - pojaśnienie gwiazdy. Czas trwania takiego pojaśnienia pozwala ocenić masę (mikro)soczewki grawitacyjnej.

Jedno z pojaśnień gwiazdy tła, dostrzeżone przez HST podczas obserwacji M22.
Jedno z pojaśnień gwiazdy tła, dostrzeżone przez HST podczas obserwacji M22. Trwało ono około 18 dni, co odpowiada masie (mikro)soczewki grawitacyjnej rzędu 1/10 masy Słońca. (Zafalowania jasności wskazują na to, że zapewne gwiazda tła jest gwiazdą podwójną, zmieniającą okresowo swój blask). Jednakże sześć innych zaobserwowanych w M22 zjawisk mikrosoczewkowania, o czasie trwania sięgającym kilkunastu godzin, może wskazywać na odkrycie w tej gromadzie kulistej obiektów o masie zbliżonej do 1/4 masy Jowisza. Wg K. C. Sahu i in., "Nature" t. 411 (2001), s. 1022-1024.

Tak wygląda teoria w wersji uproszczonej. Oczywiście, badania mikrosoczewkowania grawitacyjnego napotykają wiele trudności. Albowiem ocena masy soczewki grawitacyjnej zależy również od wzajemnych odległości obiektów biorących udział w zjawisku i od prędkości soczewki (składowej prostopadłej względem promienia widzenia). A te możemy jedynie szacować. By maksymalnie ułatwić sobie to zadanie, zespół Sahu skierował HST na M22. Po pierwsze, znamy dobrze odległość do tej gromady kulistej. Po drugie, dokładnie wyznaczono jej prędkość - porusza się ona w tempie 200 km/s względem centrum naszej Galaktyki. Po trzecie, gwiazdy M22 wędrują w niej z prędkością sięgającą kilku lub kilkunastu km/s względem środka gromady. Po czwarte wreszcie, gwiazdy są tak gęsto stłoczone w tej gromadzie kulistej, że jeśli obserwujemy pojaśnienie jakiejś gwiazdy tła (leżącej daleko z tyłu, za gromadą), to niemal na pewno mikrosoczewka grawitacyjna pochodzi z M22. Zespół Sahu śledził jasność 83 tysięcy gwiazd, znajdujących się poza M22. Sześć zjawisk chwilowego wzrostu jasności gwiazd wskazuje na soczewki o masach mniejszych od Jowisza. Jeśli uda się potwierdzić, że wyniki te są rzeczywiście związane z mikrosoczewkowaniem grawitacyjnym, Wszechświat już nie będzie taki sam.

Jarosław Włodarczyk
[  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