Planety innych słońc

Jaka jest przyszłość Układu Słonecznego? Jak długo możemy pozostać na naszej planecie i dokąd powinniśmy się przenieść, gdy stanie się to konieczne? Odpowiedzi na tego typu pytania, kiedyś raczej z zakresu fantastyki naukowej, dostarczają dziś projekty naukowe poświęcone odkrywaniu i badaniom planet przy innych gwiazdach.

Od odkrycia pierwszego pozasłonecznego układu planetarnego przez A. Wolszczana i D. A. Fraila w roku 1992 znaleziono ponad dwa tysiące planet przy innych gwiazdach. Pensylwańsko-Toruński Projekt Poszukiwań Planet (PTPS) wystartował w roku 2007 z inicjatywy prof. Aleksandra Wolszczana ze stanowego Uniwersytetu Pensylwanii, we współpracy z prof. Andrzejem Niedzielskim z UMK w Toruniu. Początkowo realizowany był wyłącznie w oparciu o masowe obserwacje gwiazd teleskopem Hobby-Eberly w Teksasie o średnicy 9,2 m. Obecnie wykorzystuje także inne teleskopy europejskie, działając w oparciu o precyzyjne pomiary zmian prędkości około tysiąca gwiazd. PTPS jest jednym z największych projektów poświęconych poszukiwaniu planet przy innych gwiazdach i największym spośród projektów dedykowanych poszukiwaniom planet przy gwiazdach starszych czy bardziej masywnych niż Słońce.

Celem PTPS jest zaobserwowanie i zbadanie wielu nowych układów planetarnych przy takich gwiazdach, gdzie widoczny jest już wpływ zmian ewolucyjnych zachodzących w gwieździe na kształt jej układu planetarnego po to, by zrozumieć wpływ ewolucji gwiazdy na jej planety. Projekt realizowany jest w oparciu o najwyższej jakości obserwacje prowadzone z wykorzystaniem największych teleskopów na świecie jak Hobby–Eberly Telescope w Teksasie czy Telescopio Nazionale Galileo na Wyspach Kanaryjskich. Zebrany materiał obserwacyjny, widma gwiazd wysokiej rozdzielczości, jest wykorzystywany do detekcji nowych planet pozasłonecznych oraz do szczegółowej analizy gwiazd, przy których planety te krążą.

Poza opisem nowych planet i ich orbit w szczególności interesujące są wszelkie anomalie w badanych gwiazdach, które mogłyby wskazywać na wcześniejsze zaburzenia układu planetarnego w wyniku zmian zachodzących w starzejącej się gwieździe. Osobliwości takie mogą występować w składzie chemicznym gwiazd, ich okresach rotacji, a także manifestować się w postaci nietypowych orbit planet. W szczególności w układzie planetarnym gwiazdy BD+48 740 znaleziono po raz pierwszy ślady wcześniejszej katastrofy, pochłonięcia jednej z planet przez gwiazdę. Przy gwiazdach HD 219415 i BD+49 828 odnaleziono planety podobne do naszego Jowisza krążące po podobnych, bardzo rozległych orbitach z okresami 5,7 i 7,1 lat. ;Natomiast w układzie planetarnym gwiazdy TYC 3667-1280-1, blisko dwukrotnie bardziej masywnej i sześciokrotnie większej niż nasze Słońce, znaleziono niezwykle rzadką planetę, podobną do naszego Jowisza, na orbicie dwukrotnie ciaśniejszej niż orbita Merkurego. Od początku trwania PTPS odkryto już ponad 20 układów planetarnych, w tym 3 zawierające po dwie planety.

Badania kontynuowane są w ramach kolejnego projektu pt. ,,Planety innych słońc’’ (OPUS 10). Przy użyciu szeregu teleskopów europejskich badane będą szczegółowo kolejne kandydatki na planety oraz bardzo rzadkie brązowe karły, ,,nieudane gwiazdy’’. Przedstawiona zostanie również analiza kilkunastu gwiazd o podwyższonej zawartości litu, zagadkowego pierwiastka, którego w tych gwiazdach nie powinno być, a także związek tej chemicznej osobliwości z planetami.

prof. Andrzej Niedzielski

Jest astrofizykiem, kierownikiem Katedry Astronomii i Astrofizyki w Centrum Astronomii Uniwersytetu Mikołaja Kopernika w Toruniu. Jego rozprawa doktorska (UMK, 1992), jak i zainteresowania naukowe ogniskują się wokół spektroskopowej analizy gwiazd. Od 2007 kieruje projektem PTPS, w ramach którego poza odkryciem kilkudziesięciu układów planetarnych powstało już kilka doktoratów oraz szereg prac opisujących szczegółowe właściwości gwiazd wchodzących w skład badanej próbki.

Data publikacji: 26.10.2016