Penns State Alex Wolszczan, ki je leta 1992 odkril prve planete, ki so jih kdaj našli zunaj našega osončja, je s Caltechom Maciejem Konackijem odkril najmanjši planet, ki je bil še odkrit v tem oddaljenem planetarnem sistemu. Potopljen v razširjen oblak ioniziranega plina, nov planet kroži okoli hitro vrteče se nevtronske zvezde, imenovane pulsar. Odkritje, ki bo objavljeno na tiskovni konferenci na sestanku o planetarni tvorbi in odkrivanju v Aspenu v Koloradu 7. februarja, daje presenetljivo popoln opis pulsarskega planetarnega sistema in potrjuje, da je neverjetno podobna različici pol velikosti lastnega osončja? čeprav je zvezda teh planetov v orbiti precej drugačna od našega Sonca.
"Kljub ekstremnim razmeram, ki so morale obstajati v času, ko so se ti planeti oblikovali, je Naravi uspelo ustvariti planetarni sistem, ki je videti kot pomanjšana kopija lastnega notranjega osončja," poroča Wolszczan. Zvezda v središču tega sistema je pulsar z imenom PSR B1257 + 12? izjemno gosto in kompaktno nevtronsko zvezdo, ki je ostala od masivne zvezde, ki je umrla v siloviti eksploziji 1500 svetlobnih let v ozvezdju Devica.
Wolszczan in njegovi sodelavci so prej odkrili tri kopenske planete okoli pulsarja, katerih orbite so v skoraj natančnem sorazmerju z razmiki med Merkurjem, Venero in Zemljo. Na novo odkriti četrti planet ima orbito približno šestkrat večjo kot tretji planet v sistemu, za katero Konacki pravi, da je neverjetno blizu povprečne razdalje od našega Sonca do asteroidnega pasu našega osončja, ki se nahaja med orbitama Marsa in Jupitra .
"Ker naša opažanja praktično izključujejo morebitno prisotnost še bolj oddaljenega, masivnega planeta ali planetov okoli pulsarja, je povsem mogoče, da je majhen četrti planet največji član oblaka medplanetarnih naplavin na zunanjem robu pulsarjevega planetarni sistem, ostanek prvotnega protoplanetarnega diska, ki je ustvaril tri notranje planete, «razlaga Wolszczan. Majhen planet, približno petina mase Plutona, lahko v svojem planetarnem sistemu zaseda enak zunanji mejni položaj kot Pluton v našem sončnem sistemu. "Presenetljivo je, da planetni sistem okrog tega pulsarja bolj spominja na naš sončni sistem kot kateri koli ekstrasolarni planetarni sistem, odkrit okoli sončne zvezde," pravi Konacki.
Pred petnajstimi leti, pred Wolszczanovim odkritjem prvih ekstrasolarnih planetov, astronomi niso resno uživali v ideji, da bi planeti lahko preživeli okoli pulsarjev, ker bi bili razstreljeni z nepredstavljivo silo sevanja in ostanki svoje eksplodirajoče matične zvezde. Odtlej Wolszczan, Konacki in sodelavci postopoma razkrivajo skrivnosti tega sistema pulsarskih planetov, z uporabo radijskega teleskopa Arecibo v Portoriku za zbiranje in analizo podatkov o časovnem pulziranju. "S tem odkritjem menimo, da je osnovni popis tega planetarnega sistema končan," pravi Wolszczan.
Ta odkritja so bila mogoča, ker se pulsari, zlasti tisti z najhitrejšim vrtenjem, obnašajo kot zelo natančne ure. "Stabilnost ponavljanja pulznih impulzov je naklonjena primernosti natančnosti najboljših atomskih ur, ki jih je zgradil človek," pojasnjuje Konacki. Meritve časov prihoda impulza, imenovane pulsar timing, astronomom omogočajo izjemno natančno metodo za proučevanje fizike pulsarjev in za odkrivanje pojavov, ki se pojavljajo v pulsarjevem okolju.
"Pulsarjeva nihanje zaradi planetov v orbiti se manifestira z variacijami v časih prihoda impulza, tako kot je mogoče zaznati zvezdno nihanje z dobro znanim Dopplerjevim učinkom, ki ga optični astronomi uspešno uporabljajo za identifikacijo planetov okoli bližnjih zvezd s premiki njihovega spektra vrstice, «razloži Wolszczan. "Pomembna prednost fantastične stabilnosti pulsarskih ur, ki dosegajo natančnost, ki je boljša od ene milijone sekunde, je ta, da nam ta metoda omogoča zaznavanje planetov z maso vse do tistih velikih asteroidov."
Že sam obstoj pulsarskih planetov lahko predstavlja prepričljiv dokaz, da planeti Zemljine mase tvorijo prav tako enostavno kot plinski velikani, za katere je znano, da obstajajo okoli več kot 5 odstotkov bližnjih soncem podobnih zvezd. Vendar Wolszczan pravi, "sporočilo, ki ga prenašajo planeti pulsar, je enako dobro, da so za oblikovanje planetov, podobnih Zemlji, potrebni posebni pogoji, zato so takšni planeti redkost. Na primer, vse več je dokazov, da je eksplozija supernove v bližini morda igrala pomembno vlogo pri oblikovanju našega osončja. " Prihodnje vesoljske opazovalnice, vključno z misijami Kepler in vesoljska interferometrija, ter zemeljskim iskalcem planetov bodo igrale odločilno vlogo pri razlikovanju med temi temeljnimi alternativami.
