Kitų žvaigždžių planetos. HR 8799. UFO Page. Lithuanian

2019 m. rugsėjo 1 d. buvo patvirtintos 4109 ekzoplanetos. Pirmoji 1988 m. atrasta ekzoplaneta Gama Cefėjaus b buvo patvirtinta 2002 m. O pirmąja 1991 m. patvirtinta tikėtina ekzoplaneta tapo 1989 m. atrasta HD 114762 b planeta Berenikės garbanose. Be patvirtintų, dar turima per 5000 tikėtinų kandidačių į egzoplanetas. Dar turimi 4-I kandidatai į ekzomėnulius (tarp jų ir Kepler-1625b). Didžioji ekzoplanetų dalis (apie 97%) buvo aptiktos naudojant netiesioginius metodus, daugiausia matuojant radialinį greitį ir tranzito pro žvaigždę stebėjimais.

1584 m. Džordano Bruno veikale „Apie begalybę, Visatą ir pasaulius“ rašė:
„mes regim saules, kurios didesnės ar net būna didžiausiais kūnais, tačiau nematom žemių, kurios būdamos gerokai mažesniais kūnais. Yra mums neregimos... arba dėl didelio atstumo iki jų, arba dėl jų nedidelio dydžio“.

Pirmieji patikimi ekzoplanetų (nuo graikų exo - „už, išorėje“) atradimai buvo 20 a. paskutinį dešimtmetį, o dabar jau žinome kelis šimtus planetų, o 2013 m. tikimasi, kad bus surasta ir Žemės „sesė” – labai panaši į Žemę planeta (tačiau tokia buvo atrasta jau 2011 m., žr. >>>>>).

Surasti planetas nelengva. Tam taikomi įvairūs metodai. pvz., atidžiai tiriami žvaigždžių spektrai, nes ekzoplaneta išsiduoda panašiai, kaip nematoma žvaigždė iš labai artimos žvaigždžių poros, vadinamosios spektriškai dvinarės žvaigždės.

Nuolat stebint galima pastebėti, kad greitis, kuriuo žvaigždė artėja į mus ar tolsta nuo mūsų (vadinamasis radialinis greitis) periodiškai kinta. Panašų efektą sukelia ir ekzoplanetos. Šaltiniui tolstant, šviesos bangos pailgėja, o linijos spektre pasislenka į raudonąją, o jai artėjant – į mėlynąją pusę - tačiau tie poslinkiai yra labai maži. Šiuo būdu (vadinamuoju Doplerio) atrasta nemažai planetų.

Kitas paieškos būdas yra naudojant superjautrius prietaisus (fotometrus) aptinkami nežymūs žvaigždės spindesio svyravimai, kuriuos sukelia ją laikas nuo laiko užstodamos planetos (tranzitas).

Dar naudojamas ir gravitacinio mikrolinzavimo metodas, besiremiantis vienu bendrosios reliatyvumo teorijos efektu, kai masyvus kūnas (žvaigždė, galaktika) veikia tarsi linzė, iškreipianti už jo esančios žvaigždės šviesą. Jei tokia žvaigždė turi planetą, tai atsiranda asimetriška spindesio kreivė ir, galbūt, dingsta achromatyvumas. Šis metodo taikymas labai ribotas.

Nepamirštas ir senasis astrometrinis metodas, kuris remiasi ilgalaikiais tiksliais žvaigždės padėties, kuri keičiasi veikiant greta esančiam jos palydovui, matavimais. Taip, pvz., 2009 m. aptiko planetą prie VB-10 žvaigždės Erelio žvaigždyne, esančią vos už 20 šviesmečių. VB-10 yra labai „lengva” žvaigždė – jos masė beveik 12 kartų mažesnė už Saulės masę, tačiau tokia mažylė turi labai stambią dujinę milžinę VB-10b, 6 kartus dydžiu viršijančią Jupiterį.

Beje, planetų paieškai panaudojami ir orbitiniai teleskopai, pvz., Hubble teleskopas (2,4 m skersmens veidrodis) aptiko kai kurias ekzoplanetas. O prancūzų COROT orbitinis teleskopas (pavadintas 19 a. kraštovaizdžių dailininko J-B.-Camille Corot garbei), iškeltas 2006 m. gruodžio 27 d., skirtas įvairiems astrofizikiniams darbams, tarp jų ir ekzoplanetų paieškai (deja, 2012 m. lapkričio 2 d. sutriko jo kompiuteris, ir iš jo negaunama jokių duomenų). Jo parabolinis veidrodis 0,27 m 0,27 m skersmens. COROT patvirtino virš 20 planetų egzistavimą ir dar apie 600 liko kandidatų sąraše. Jo strategija yra labiau orientuota į garantuotą ekzoplanetų identifikavimą, o ne galimų kandidatų išaiškinimą, kaip yra kito orbitinio teleskopo „Kepler“ atveju.

„Kepler“ teleskopą NASA iškėlė 2009 m. kovo 7 d. Veidrodžio skersmuo – 0,95 m. Jo paskirtis – ištyrinėti dangaus sritį aplink Lyros ir Gulbės žvaigždynus - ten yra apie 140 tūkst. Saulės tipo žvaigždžių. Misija baigėsi 2012 m., tačiau buvo pratęsta bent iki 2015 m. „Kepler“ atrado virš 20 ekzoplanetų.
2011 m. gruodžio 20 d. Lyros žvaigždyne aptiktos pirmosios Žemės dydžio planetos (Kepler-20e ir Kepler-20f). 2015 m. liepos 23 d. Gulbės žvaigždyne rasta gyvybinėje zonoje esanti Žemės dydžio Kepler-452 b planeta (žr. >>>>>).

2009 m. gegužės 14 d. iškeltas Europos kosmoso agentūros orbitinis teleskopas „Herschel“ su 3,5 m veidrodžiu (ir infraraudonųjų spindulių). Jis skirtas nežinomų žvaigždžių formavimosi aspektų aptikimui. Jo misija baigiasi 2013 m.

O nematomų kūnų atradimai prasidėjo Neptūno atradimu 1846 m. „plunksnos“ (matematinių paskaičiavimų) pagalba. Išgarsėjo ir Plutono atradimas. O 1995 m. Ženevos observatorijoje optinio spektrometru buvo aptikta ekzoplaneta prie Pegaso 51. Už 50 šviesmečių esančios Saulės tipo žvaigždės randasi planeta-milžinė, kurios masė tik dukart mažesnė už Jupiterio. Ją pasiūlė pavadinti Eridanu. Ji 20 kartų arčiau žvaigždės nei Žemė, tad apsisuka vos per 4 paras. Dėl artumo žvaigždei, jos paviršius įkaitęs iki 1000^o.

Pasitaiko ir siurprizų. Pvz., 1992 m. pranešta apie planetas prie pulsaro PSR B1257+12, esančio už 1500 šviesmečių Mergelės žvaigždyne. 1994 m. atrasta ir trečia planeta. Dvi jo stambiausios planetos vos 3-4 kartus didesnės už Žemę. Tikriausiai jos sudarytos iš kietų uolienų. Jei apie pulsarą sukasi planeta, tai jo skleidžiamas radijo signalas turi osciliuojantį pobūdį. Stiprūs pulsaro spinduliuotės pluoštai sudaro kūginius paviršius. Jei tokiame paviršiuje atsiduria Žemė, tada galima užregistruoti tokį spinduliavimą. 2019 m. buvo žinomos jau 7 tokios planetos ir 1 kandidatė į jas.

2009 m. pavasarį prie raudonosios nykštukės Gliese 581, esančios už 20 šviesmečių Svarstyklių žvaigždyne, rasta Gliese 581e planeta, vos du kartus didesnė už Žemę, tačiau yra labai arti savo žvaigždės, apie kurią apsisuka vos per 3 paras. Greta jos yra dar 3 planetos, kurių viena vadinamojoje „gyvybinėje zonoje”, kurioje vanduo gali būti skystu pavidalu. O 2009 m. gegužės 12 d. Gulbės žvaigždyne atrasta „Kepler-22b”, esanti už 600 šviesmečių, yra prie Saulės tipo žvaigždės, 2,4 karto masyvesnė už Žemę ir yra „gyvenamojoje zonoje”. Ir vos už 12 šviesmečių esanti Banginio Tau žvaigždė, turi 5 planetas, kurių kai kurios yra tinkamoje gyventi zonoje, o mažiausia jų yra 5 kartus masyvesnė už Žemę. Bet tai dar ne viskas, - 2012 m. spalio 17 d. Europos astronomai atrado į Žemės masę panašią planetą, esančią prie mums artimiausios Kentauro Alfa žvaigždės (už 4,3 švm.) – tik va, ji labai jau arti žvaigždės.

Prieš 30 m. težinojome tik apie saujelę planetų už Saulės sistemos ribų, o dar jų jau per 5000. Apie pusę jų yra atradęs „Kepler“ teleskopas, jų ieškojęs 2009-14 m., o jo darbą tęsia TESS, į orbitą iškeltas 2018 m. TESS – vienintelė kosminė observatorija, galinti apžvelgti visą dangaus plotą. Ji aptinka visų tipų planetas (kas parodo didelę jų įvairovę), tačiau jos dažniausi atradimai yra prie mažų, ryškių, artimų žvaigždžių – ir ji dažniausiai aptinka nedideles planetas, vos kelis kartus didesnes už Žemę. Apie 50% jos atrastų planetų yra „superžemės“ (80% Žemės dydžio) arba „mini-neptūnai“ – ankstesniems atradimams analogiška dalis, tačiau besiskirianti nuo to, ką regim Saulės sistemoje. Galima spėti, kad „superžemės“ turi uolėtą paviršių, tačiau iš tikro gali būti įvairiai. Pvz., TOI-1452b yra 70% didesnė už Žemę ir jos masė didesnė maždaug 5 kartus. Pagal paskaičiuotą tankį, ji turėtų turėti labai gilų vandenyną. TESS atrado 11-a spėjamai uolėtų maždaug Žemės dydžio planetų bei keletą esančių „gyvybinėje zonoje“ – nors TESS ir nebuvo specialiai skirta gyvybei tinkamų planetų paieškai.

Be to, TESS atranda daugiau planetų-gigančių. Jei tarp „Kepler“ atrastų planetų jų buvo vos 4%, tai su TESS jų dalis išaugo iki 27%. Ir įdomu, kad gigantės aptinkamos ir prie mažų žvaigždžių (kaip kad TOI-1899b; o šalia baltosios nykštukės aptikta Jupiterio dydžio WD 1856+534b planeta – ir pirmąkart planeta prie žvaigždės liekanos). Visa tai rodo, kad mūsų Saulės sistema yra gana išskirtinė Visatoje.

Ką reikia žinoti patekus į kosmosą? Pirmiausia, tad ten veikia „Visumos efektas“ (Overview). Su juo susiduriate, kai iš kosmoso pamatote Žemę, tiesiog žvilgantį rutulį kosmoso tuštumoje. Bendrumo su žmonija jausmas sustiprėja. Suvokimas pasislenka. Žmogus pasikeičia visiems laikams.