Obrazový kredit: NASA
Tým astronomů vážil skupinu planet obíhajících kolem pulsaru přesným měřením jejich oběžných drah. Co je neobvyklé, je to, že vzdálenost mezi planetami téměř přesně odpovídá rozestupům Merkuru, Venuše a Země - díky čemuž se tento bizarní systém nejvíce podobá našemu dosud objevenému slunečnímu systému. Pulsar, 1257 + 12, byl objeven před 13 lety pomocí radioteleskopu Arecibo.
Podle týmu astronomů z Kalifornského technologického institutu a Pensylvánské státní univerzity byly poprvé „planety“ obíhající pulsar „zváženy“ měřením přesných variací doby, kterou je potřebují k dokončení oběžné dráhy.
Na letním setkání americké astronomické společnosti hlásil Caltech postdoktorský výzkumník Maciej Konacki a profesor astronomie Penn State Alex Wolszczan dnes, že masy dvou ze tří známých planet obíhajících rychle se točící pulsar ve vzdálenosti 1500 světelných let v souhvězdí Panny byly úspěšně měřeno. Planety jsou 4,3 a 3,0krát větší než hmotnost Země, s chybou 5 procent.
Obě měřené planety jsou téměř ve stejné orbitální rovině. Pokud je třetí planeta společně s ostatními dvěma planetami, jedná se o dvojnásobek hmotnosti Měsíce. Tyto výsledky poskytují přesvědčivý důkaz, že planety se musely vyvinout z disku hmoty obklopujícího pulsar, podobným způsobem, jaký se předpokládá pro planety kolem hvězd podobných Slunci, říkají vědci.
Tři pulsarové planety, jejichž oběžné dráhy jsou rozmístěny v téměř přesném poměru k rozestupům mezi Merkurem, Venuší a Zemí, tvoří planetární systém, který se svým vzhledem ohromně podobá vnitřní sluneční soustavě. Jsou to jednoznačně předchůdci všech planet podobných Zemi, které by mohly být objeveny kolem blízkých hvězd podobných Slunci budoucími vesmírnými interferometry, jako je mise Space Interferometry Mission nebo Finder pozemských planet.
"Planetární systém kolem pulsaru 1257 + 12 se překvapivě podobá naší vlastní sluneční soustavě více než jakákoli extrasolární planetární soustava objevená kolem sluneční hvězdy," řekl Konacki. "To naznačuje, že formace planety je univerzálnější, než se očekávalo."
První planety obíhající jinou hvězdu než slunce objevili Wolszczan a Frail kolem staré, rychle se točící neutronové hvězdy, PSR B1257 + 12, během velkého hledání pulsarů provedeného v roce 1990 s obrovským rádiovým teleskopem Arecibo o délce 305 metrů. Neutronové hvězdy jsou často pozorovatelné jako radio pulsary, protože se odkrývají jako zdroje vysoce periodických pulzních výbuchů rádiových emisí. Jsou to extrémně kompaktní a husté zbytky po výbuchu supernovy, které označují smrt obrovských normálních hvězd.
Vynikající přesnost milisekundových pulsarů nabízí jedinečnou příležitost hledat planety a dokonce i velké asteroidy obíhající pulsar. Tento přístup „pulsarového načasování“ je analogický známému Dopplerovu jevu, který optický astronomové úspěšně používají k identifikaci planet kolem okolních hvězd. Obíhající objekt v podstatě indukuje reflexní pohyb pulsaru, což má za následek rušení časů příchodu impulsů. Avšak stejně jako Dopplerova metoda je metoda časování pulsaru citlivá na hvězdné pohyby podél přímky vidění, časování pulsu může detekovat pouze změny doby příchodu impulsu způsobené kolísáním pulsaru podél stejné linie. Důsledkem tohoto omezení je, že člověk může měřit pouze projekci planetárního pohybu na přímou viditelnost a nemůže určit skutečnou velikost orbity.
Brzy po objevení planet kolem PSR 1257 + 12 si astronomové uvědomili, že těžší dva musí měřit gravitačním způsobem měřitelným způsobem, protože jejich 66,5- a 98,2denní orbitální periody jsou srovnatelné. Protože velikost a přesný vzor poruch způsobených touto téměř rezonanční podmínkou závisí na vzájemné orientaci planetárních drah a na planetových hmotách, lze v zásadě tuto informaci extrahovat z přesných časových pozorování.
Wolszczan ukázal proveditelnost tohoto přístupu v roce 1994 tím, že prokázal přítomnost předpokládaného poruchového účinku v časování planetárního pulsaru. Ve skutečnosti se jednalo o první pozorování takového účinku mimo sluneční soustavu, ve kterém jsou běžně pozorovány rezonance mezi planetami a planetárními satelity. V posledních letech astronomové také objevili příklady gravitačních interakcí mezi obřími planetami kolem normálních hvězd.
Konacki a Wolszczan použili techniku rezonanční interakce na mikrosekundové časovací pozorování PSR B1257 + 12 provedené v letech 1990 až 2003 pomocí obrovského radioteleskopu Arecibo. V článku, který se objeví v Astrophysical Journal Letters, ukazují, že podpis planetární poruchy detekovatelný v časovacích datech je dostatečně velký, aby získal překvapivě přesné odhady hmot dvou planet obíhajících kolem pulsaru.
Měření provedená Konackim a Wolszczanem vylučují možnost, že pulsarové planety jsou mnohem masivnější, což by bylo v případě, kdyby jejich oběžné dráhy byly orientovány více „čelem“ vzhledem k obloze. Ve skutečnosti tyto výsledky představují první jednoznačnou identifikaci planet Země velikosti vytvořených z protoplanetárního disku za sluneční soustavou.
Wolszczan řekl: „Toto zjištění a nápadná podobnost vzhledu pulsarové soustavy s vnitřní sluneční soustavou jsou důležitým vodítkem pro plánování budoucích vyhledávání planet podobných Zemi kolem blízkých hvězd.“
Původní zdroj: Caltech News Release
