Kreditna slika: NASA
Skupina astronomov je stehtala skupino planetov, ki krožijo proti pulsarju s preciznim merjenjem njihovih orbit. Nenavadno je, da se razmiki med planeti skoraj natančno ujemajo z razmikom Merkura, Venere in Zemlje, zaradi česar je ta bizarni sistem najbolj podoben do zdaj odkritemu našem Osončju. Pulsar, 1257 + 12, so odkrili pred 13 leti s pomočjo radijskega teleskopa Arecibo.
Skupina astronomov s Kalifornijskega tehnološkega inštituta in univerze Pennsylvania State je prvič merila planete, ki krožijo proti pulsarju, tako da so natančno izmerili razlike v času, potrebnem za izvedbo orbite.
Podoktorski raziskovalec Caltech Maciej Konacki in profesor astronomije Penn State Alex Wolszczan sta na poletnem srečanju Ameriškega astronomskega društva sporočila, da sta se množica dveh od treh znanih planetov, ki krožita v vrtincu 1.500 svetlobnih let hitro vrtečega se pulza v ozvezdju Device. uspešno izmerjeno. Planeti so 4,3 in 3,0-krat večji od Zemlje z napako 5 odstotkov.
Oba merjena planeta sta skoraj v isti orbitalni ravnini. Če je tretji planet soplanarni z drugima dvema, je približno dvakrat večji od Lune. Ti rezultati zagotavljajo prepričljiv dokaz, da se morajo planeti razviti iz diska snovi, ki obdaja pulsar, na način, podoben tistemu, ki je bil načrtovan za planete okoli sonca podobnih zvezd, pravijo raziskovalci.
Trije pulsarni planeti s svojimi orbitami v skoraj natančnem sorazmerju z razmiki med Merkurjem, Venero in Zemljo sestavljajo planetni sistem, ki je na videz presenetljivo podoben notranjemu sončnemu sistemu. Očitno so predhodniki vseh planetov, ki so podobni Zemlji, ki bi jih prihodnji vesoljski interferometri, kot sta misija vesoljske interferometrije ali zemeljski iskalec planetov, lahko odkrili okoli bližnjih sončnih zvezd.
"Presenetljivo je, da planetni sistem okoli pulsarja 1257 + 12 bolj spominja na naš sončni sistem kot kateri koli ekstrasolarni planetni sistem, odkrit okoli sončne zvezde," je dejal Konacki. "To kaže, da je tvorba planetov bolj univerzalna, kot je bilo pričakovano."
Wolszczan in Frail sta med velikim iskanjem pulsrov, izvedenih leta 1990 z velikanskim, 305-metrskim radijskim teleskopom Arecibo, Welszczan in Frail odkrila prve planete, ki krožijo okoli druge zvezde, kot je sonce. Nevtronske zvezde smo pogosto opazovali kot radijske pulsere, saj se razkrivajo kot viri zelo periodičnih, impulznih eksplozij radijskih emisij. So izjemno kompaktni in gosti ostanki eksplozij supernove, ki zaznamujejo smrt ogromnih, normalnih zvezd.
Izjemna natančnost milisekundnih pulsarjev ponuja edinstveno priložnost za iskanje planetov in celo velikih asteroidov, ki krožijo okoli pulsarja. Ta pristop 'pulzar timing' je analogen znanemu Dopplerjevemu učinku, ki ga optični astronomi uspešno uporabljajo za identifikacijo planetov okoli bližnjih zvezd. V bistvu orbitativni objekt povzroči refleksno gibanje pulsarju, kar povzroči moteče čase prihoda impulzov. Vendar pa je tako kot Dopplerova metoda tudi metoda pulzarskega merjenja časa občutljiva na zvezdane premike vzdolž vidne črte, tako lahko pulzar timing zazna samo spremembe v času prihoda impulza, ki jih povzroči pulziranje pulza po isti črti. Posledica te omejitve je, da lahko merimo samo projekcijo gibanja planeta na vidno črto in ne moremo določiti prave velikosti orbite.
Kmalu po odkritju planetov okoli PSR 1257 + 12 so astronomi spoznali, da morata težja dva meriti gravitacijsko na merljiv način, saj je v njuni 66,5- in 98,2-dnevni orbitalni dobi mogoče meriti skoraj 3: 2. Ker sta obseg in natančen vzorec motenj, ki izhaja iz tega skorajsosonančnega stanja, odvisna od medsebojne orientacije planetarnih orbitov in od mase planetov, lahko načeloma te podatke črpamo iz natančnih časovnih opazovanj.
Wolszczan je leta 1994 pokazal izvedljivost tega pristopa s prikazom prisotnosti predvidenega vznemirjenega učinka v časovnem razporedu planeta pulsar. Pravzaprav je bilo to prvo opazovanje takega učinka izven osončja, v katerem so običajno opažene resonance med planeti in planetarnimi sateliti. V zadnjih letih so astronomi zaznali tudi primere gravitacijskih interakcij med velikanskimi planeti okoli normalnih zvezd.
Konacki in Wolszczan sta uporabila tehniko resonančne interakcije pri mikrosekundni natančnosti meritev časa PSR B1257 + 12, narejena med letoma 1990 in 2003 z velikanskim radijskim teleskopom Arecibo. V prispevku, objavljenem v pismih astrofizičnega časopisa, dokazujejo, da je planetni vznemirljiv znak, ki ga je mogoče zaznati v časovnih podatkih, dovolj velik, da lahko dobimo presenetljivo natančne ocene mas obeh planetov, ki krožijo okoli pulsarja.
Meritve, ki sta jih izvedla Konacki in Wolszczan, odpravljajo možnost, da so pulsarji na planetih veliko bolj masivni, kar bi veljalo, če bi bile njihove orbite usmerjene bolj "obrnjeno" glede na nebo. V resnici ti rezultati predstavljajo prvo nedvoumno identifikacijo planetov velikosti Zemlje, ustvarjenih iz protoplanetarnega diska onkraj osončja.
Wolszczan je dejal: "Ta ugotovitev in presenetljiva podobnost videza pulsarskega sistema z notranjim osončjem zagotavljata pomembno vodilo za načrtovanje prihodnjih iskanj planetov, podobnih Zemlji, okoli bližnjih zvezd."
Izvirni vir: Caltech News Release
