Planety swobodne istnieją. Współautorzy przełomowego odkrycia w Trójce

Wyniki prac zespołu astronomów opublikowano w czasopiśmie naukowym "Science". Redakcja określiła je jako przełomowy pomiar w dziedzinie badania planet pozasłonecznych. W wyniku badań udało się bowiem potwierdzić istnienie planet swobodnych - obiektów, które nie wędrują po orbicie żadnej gwiazdy.

Posłuchaj audycji Trójki

• "Piknik Naukowy" i kosmiczna antena kwantowa
• "Ludzie": odpowiedzialność, powołanie i medyczne "cuda"

Odkrycia dokonał zespół astronomów z całego świata, w którym kluczowy udział miała grupa naukowców z Polski. Wśród autorów pracy opublikowanej w "Science" są: Andrzej Udalski, Przemek Mróz, Krzysztof A. Rybicki, Łukasz Wyrzykowski, Radosław Poleski, Jan Skowron, Michał K. Szymański, Igor Soszyński, Paweł Pietrukowicz, Szymon Kozłowski, Dorota M. Skowron, Krzysztof Ulaczyk, Mariusz Gromadzki, Milena Ratajczak, Patryk Iwanek, Marcin Wrona, Mateusz J. Mróz. 

Jak waży się planatę? Opowiadają współautorzy przełomowego odkrycia

W jaki sposób naukowcy zdołali ustalić, że mają do czynienia z planetą swobodną? Jednym z kluczowych czynników była tu jej masa. - Udało nam się po raz pierwszy zważyć taki obiekt. Okazało się, że ma masę planetarną; wykazuje też wszystkie cechy, które przypisujemy planetom swobodnym. Możemy z ogromną pewnością stwierdzić, że odkryliśmy nową kategorię planet pozasłonecznych: planety swobodne, niezwiązane z żadną gwiazdą i podróżujące po Drodze Mlecznej - tłumaczy w audycji "Tu Myśliwiecka 3/5/7" prof. Andrzej Udalski z Obserwatorium Astronomicznego Uniwersytetu Warszawskiego, lider projektu OGLE prowadzonego przez OA UW. 

"Zważyć" planetę udało się natomiast dzięki techniki zwanej mikrosoczewkowaniem grawitacyjnym. - To jest technika po raz pierwszy wymyślona jeszcze przez Alberta Einsteina, potem rozwinięta przez prof. Bohdana Paczyńskiego. Od tego czasu jest ona bardzo prężnie rozwijana jako technika pozwalająca znajdować obiekty ciemne, niewidoczne, które normalnie umykają tradycyjnym metodom detekcji - wyjaśnia Przemek Mróz. - My obserwujemy krótkotrwałe pojaśnienia gwiazd spowodowane przejściem przed nimi jakichś masywnych obiektów, których grawitacja działa jak takie ogromne szkło powiększające i wzmacnia jasność tych odległych gwiazd. Na tej podstawie możemy wywnioskować, że pomiędzy nami na Ziemi i odległymi gwiazdami znajduje się się jakiś ciemny, niewidoczny obiekt - dodaje naukowiec.

Ziemia razy 70. Planeta, którą badano od dawna

Opisana przez rozmówcę Michała Nogasia technika była jednak dopiero punktem wyjścia do przełomu. Z jej pomocą nie uda się dokładnie określić, gdzie znajduje się obiekt i jaką ma masę. W związku z tym zespół astronomów obserwował to samo zjawisko z dwóch punktów w przestrzeni. Pierwszym z nich było obserwatorium na Ziemi, drugim punktem była natomiast sonda kosmiczna. - Udało nam się wykorzystać sondę misji kosmicznej Gaia, która w tym momencie znajdowała się prawie 2 mln kilometrów od Ziemi. (...) Mierząc różnicę w obserwacjach pomiędzy tymi dwoma obserwatoriami byliśmy w stanie zmierzyć odległość do naszej soczewki grawitacyjnej i jej masę - mówi Przemek Mróz. W ten sposób naukowcy ustalili, że odkryty obiekt ma masę mniej więcej 70 mas Ziemi i znajduje się w odległości ok. 10 tysięcy lat świetlnych od nas.

Należy zaznaczyć, że obserwacje i odkrycie, o którym teraz mówi świat astronomii, są efektem wieloletniej pracy. - Pierwsze obserwacje i próby znalezienia miały miejsce ponad dekadę temu. Natomiast w połowie poprzedniego dziesięciolecia Przemek (Mróz - red.) zrobił bardzo dokładną i głęboką analizę naszych kilkuletnich obserwacji centrum galaktyki. Z tych analiz uzyskał wynik, że takie planety istnieją i powinno ich być bardzo dużo - opowiada prof. Andrzej Udalski. - W koklejnych latach mieliśmy kilku kandydatów. (...) To jest ten przełom, który pozwala nam zacząć analizować już bardzo precyzyjnie tę kategorię planet pozasłonecznych - zaznacza astronom.

Wspomniane przez prof. Udalskiego "spojrzenie" na centrum galaktyki było być może kluczowe dla odkrycia. Jak bowiem w porannej audycji "Zapraszamy do Trójki" wskazał Karol Wójcicki, popularyzator nauki, autor kanału "Z Głową w Gwiazdach", wtedy zauważono jaśnienie obiektów - Od prawie dwudziestu lat mieliśmy kilku kandydatów do takiego do takiego odkrycia. Polscy astronomowie zaczęli robić jednak robić dziwną rzecz: zaczęli przeglądać się centrum galaktyki. (...) Przez dwadzieścia lat mieliśmy problem: wiedzieliśmy, że coś powoduje pojaśnienia, ale nie wiedzieliśmy co. To mogła być niewidzialna planeta, która leciała przez kosmos, ale to mógł też być na przykład brązowy karzeł. Sekret tkwił w odległości - opowiada rozmówca Roberta Grzędowskiego.

Ekspert wskazuje przy okazji, że w odkryciu było też sporo szczęścia. Wspomniana sonda Gaia akurat w tym samym czasie zo naukowcy obserwowała ten sam kawałek nieba, choć w innym celu. - To niewiarygodna historia, ale pokazuje dlaczego warto inwestować w badania - zaznacza.

Kamil Kucharski