NASA-in satelit TESS je dosegel nekaj, za kar ob njegovem izstrelitvi skoraj nihče ni verjel, da je mogoče. Astronomi so z njegovo pomočjo prvič odkrili planet z metodo gravitacijskega mikrolečenja, čeprav teleskop za takšna opazovanja sploh ni bil zasnovan. Odkritje odpira možnost, da se v skoraj osmih letih zbranih podatkov skrivajo še številni doslej neprepoznani planeti.
Raziskavo so vodili astronomi z Univerze v Novi Mehiki, rezultate pa so objavili v znanstveni reviji The Astrophysical Journal Letters.
Odkritje, ki ga nihče ni pričakoval
TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) običajno išče planete tako, da opazuje rahlo potemnitev zvezde, ko planet prečka njeno ploskev. S to metodo je bilo odkritih že na tisoče eksoplanetov.
Tokrat pa je bilo drugače.
Profesorica Diana Dragomir z Univerze v Novi Mehiki poudarja, da ob izstrelitvi misije nihče ni pričakoval, da bo TESS sploh sposoben odkrivati planete z gravitacijskim mikrolečenjem.
“Odkritje nakazuje, da se v podatkih TESS verjetno skrivajo še drugi planeti, ki jih doslej nismo niti iskali,” je dejala.
Planet so opazili zaradi ukrivljanja prostor-časa
Na novo odkriti planet Gaia23bra b ne kroži tik ob svoji zvezdi, zato ga klasična tranzitna metoda ne more zaznati.
Astronomi so ga odkrili zaradi pojava, ki ga napoveduje Einsteinova splošna teorija relativnosti. Ko sta se zvezda in planet za kratek čas poravnala z bolj oddaljeno zvezdo v ozadju, je njuna gravitacija ukrivila prostor-čas in delovala kot ogromna kozmična leča. Zaradi tega je oddaljena zvezda za kratek čas postala opazno svetlejša.
Prav sprememba svetlosti je raziskovalcem razkrila prisotnost planeta.
Dogodek je leta 2023 najprej zaznal evropski vesoljski teleskop Gaia, nato pa so raziskovalci pregledali še arhivske podatke TESS in ugotovili, da je satelit isti pojav spremljal veliko podrobneje. Gostejša časovna opazovanja so razkrila dodatne značilnosti svetlobne krivulje, ki jih brez podatkov TESS ne bi bilo mogoče zaznati.
Večji od Jupitra
Analiza je pokazala, da ima Gaia23bra b približno 1,63-krat večjo maso od Jupitra.
Planet kroži okoli oranžne pritlikavke, ki ima približno 80 odstotkov mase našega Sonca, njegova orbita pa je po oddaljenosti od zvezde primerljiva z Jupitrovo orbito v našem Osončju.
Prav zaradi velike oddaljenosti od zvezde bi ga TESS s svojo običajno metodo praktično nemogoče odkril.
Zakaj je to pomembno
Več kot tri četrtine vseh danes znanih eksoplanetov so astronomi odkrili s tranzitno metodo. Ta je zelo učinkovita pri planetih, ki krožijo zelo blizu svojih zvezd.
Gravitacijsko mikrolečenje pa omogoča odkrivanje povsem drugačnih svetov – planetov, ki krožijo precej dlje od svojih zvezd in so pogosto bolj podobni planetom v našem Osončju.
Doslej je bilo z mikrolečenjem odkritih manj kot pet odstotkov vseh znanih eksoplanetov, zato raziskovalci menijo, da ta metoda skriva velik neizkoriščen potencial.
Doktorska študentka Mallory Harris, prva avtorica raziskave, poudarja, da lahko mikrolečenje razkrije tudi manjše planete na večjih orbitalnih razdaljah, vključno s svetovi, ki ležijo v bivalnem območju svojih zvezd.
Slabost metode je, da so takšni dogodki enkratni.
“Dogodki mikrolečenja se zgodijo enkrat in izginejo – ne ponovijo se,” pojasnjuje Harris. “Morda bomo prvi Zemlji podoben planet odkrili prav na ta način, nato pa ga nikoli več ne bomo mogli opazovati.”
V osmih letih podatkov se morda skriva še veliko odkritij
Največje navdušenje raziskovalcev povzroča možnost, da Gaia23bra b ni osamljen primer.
TESS namreč skoraj osem let neprekinjeno opazuje nebo in je zbral ogromno količino podatkov. Ker doslej nihče ni sistematično iskal podpisov gravitacijskega mikrolečenja, obstaja možnost, da arhiv skriva še številne podobne planete.
Raziskovalci menijo, da bi lahko prav ponovno pregledovanje teh opazovanj pripeljalo do novih pomembnih odkritij.
Pomemben korak za prihodnje vesoljske misije
Odkritje prihaja tik pred začetkom nove Nasine misije. Vesoljski teleskop Nancy Grace Roman, katerega izstrelitev je predvidena jeseni 2026, bo prav gravitacijsko mikrolečenje uporabljal kot eno glavnih metod iskanja eksoplanetov.
Po pričakovanjih bo odkril približno 1000 planetov z mikrolečenjem in okoli 100.000 planetov s tranzitno metodo.
Gaia23bra b tako predstavlja pomemben dokaz, da lahko visokofrekvenčna vesoljska opazovanja uspešno zaznajo tudi planete, ki jih z običajnimi metodami skoraj ni mogoče odkriti.
To pa pomeni, da bi lahko astronomi v prihodnjih letih našli tudi planete z maso, podobno Zemljini, na orbitah, kjer bi bile razmere primerne za obstoj tekoče vode – in morda tudi življenja.
