Kiedy druga Ziemia?

28 maja 2007
Blog szalonych naukowców

tng.jpgNie cierpię nocnych obserwacji, nad ranem zazwyczaj ledwo pamiętam jak się nazywam.

San Miguel de La Palma, Wyspy Kanaryjskie, European Northern Observatory, 2300 npm. Chmury oblazły górę. Można je nabierać garściami albo w czapkę. Kolejna noc obserwacji na TNG (Telescopio Nazionale Galileo). Dwie godziny po zachodzie Słońca wreszcie rozpogadza się; czas zaczynać. Nie cierpię nocnych obserwacji -pewnie zaskakujące wyznanie jak na astronoma – nad ranem zazwyczaj ledwo pamiętam jak się nazywam.

Jestem wielkim miłośnikiem teleskopów, na których obserwacje wykonywane są na zlecenie przez operatorów zatrudnionych w obserwatorium. Takim teleskopem (HET, Hobby-Eberly Telescope, w Teksasie) odkryliśmy planetę wokół olbrzyma HD17092 (projekt pod przewodnictwem Andrzeja Niedzielskiego z UMK w Toruniu). Podobny teleskop (SALT, Southern African Large Telescope) z udziałem Polski został postawiony w Południowej Afryce. Za jakieś 2-3 lata i nim będzie można szukać planet – brakuje jeszcze odpowiedniego instrumentu, który jest w budowie. Będzie można wtedy nie jeździć do Południowej Afryki i nie oglądać pingwinów na Przylądku Dobrej Nadziei.

Poszukiwanie i badanie pozsłonecznych planet w ciągu ostatnich 15 lat przepoczwarzyło się z pojedyńczych, sensacyjnych odkryć trafiających na pierwsze strony gazet w uznaną gałąź astronomii i astrofizyki. Liczba znanych planet już dawno przekroczyła 200. Nie wystarczy już znalezienie kolejnej planety, trzeba odkrywać takie które pozwolą nam rozszerzyć wiedzę o ich powstawaniu. Stąd moje poszukiwania planet w skomplikowanych układach gwiazdowych prowadzone na TNG (a wcześniej Keckiem I na Hawajach) czy poszukiwania planet wokół olbrzymich gwiazd. Oba typy umożliwiają testowanie modeli powstawania i ewolucji planet przy dość ekstremalnych „warunkach brzegowych”.

Najbardziej skuteczna metoda poszukiwania planet obiegających inne gwiazdy polega na bardzo precyzyjnym mierzeniu prędkości gwiazd. Jeżeli prędkość gwiazdy podlega okresowym zmianom o odpowiedniej amplitudzie, to wskazuje to na istnienie planety. Wbrew pozorom ten trudny pomiar można już było wykonywać na początku lat 80. Gdyby tylko astronomom przyszło do głowy niewyobrażalne – że planety wielkości Jowisza mogą mieć kilkudniowe okresy orbitalne (czyli „rok” trwa tam kilka dni) – już wtedy (z łatwością!) można byłoby odkryć tzw. gorące Jowisze. Na niewyobrażalne trzeba było poczekać do 1995 roku, kiedy Szwajcarzy Michel Mayor i Didier Queloz ogłosili odkrycie gorącego Jowisza wokół podobnej do Słońca gwiazdy 51 Pegasi. Nawiasem mówiąc słyszałem, że oni również nie szukali takich planet, ale badali krótkookresową zmienność gwiazd, choć równolegle prowadzili też poszukiwania „normalnych” planet. Ich praca został nawet początkowo odrzucona przez „Nature” i trzeba było redakcję przekonywać, by pracę przyjęła (tj telefonicznie uświadomić redakcji wagę odkrycia). Michel Mayor za te badania otrzymał wspólnie z innym znanym łowcą planet, Amerykaninem Geoffem Marcy, nagrodę „Shaw Prize” (1 000 000 USD do podziału).

Obecnie Szwajcarzy i Amerykanie „ścigają” się kto pierwszy odkryje drugą Ziemię. Na razie wydaje się, że prowadzą Szwajcarzy, którzy zbudowali nadzwyczajny instrument HARPS (High Accuracy Radial Velocity Planet Searcher, zainstalowany na 3.5 metrowym teleskopie w Chile) i dzięki niemu odkryli wiekszość znanych nam planet o najmniejszych masach. Równie ciekawie zapowiada się poszukiwanie planet z przestrzeni kosmicznej. W grudniu zeszłego roku wystrzelony został na orbitę francuski satelita COROT, który m.in. ma szukać tranzytujacych planet czyli takich, które dzięki sprzyjające orientacji orbity raz na okres orbitalny przechodzą przed tarczą swojej gwiazdy. Takie zjawisko obserwowane jest jako niewielki spadek jasności gwiazdy (bo planeta przesłania fragment tarczy gwiazdy) i wykryć je można dzięki nieprzerwanym obserwacjom dużej grupy gwiazd. Tego typu poszukiwania najlepiej wykonywać z przestrzeni kosmicznej. COROT bardzo szybko znalazl swoją pierwszą planetę – gorącego Jowisza. Precyzja obserwacji jest tak wysoka, że prawdopodobnie możliwe będzie znalezienie planety wielkości Ziemi. W kolejce do wystrzelenia czeka amerykańska sonda „Kepler”, która też będzie szukać tranzytujących planet. Ciekawe zatem kto wygra ten wyścig.

Maciej Konacki

Fot. Giovanni Tessicini, Fundación Galileo Galilei – INAF, Fundación Canaria