Jedna z najmniejszych egzoplanet
Proxima Centauri d, bo tak brzmi nazwa nowej kandydatki na planetę, charakteryzuje się zaledwie jedną czwartą masy Ziemi. Zatem, jest to jedna z najmniejszych odkrytych póki co egzoplanet i najmniejsza egzoplaneta wykryta poprzez obserwowanie jej wpływu grawitacyjnego na gwiazdę. Niestety, na 99% nie występują na niej warunki sprzyjające istnieniu życia. Jej odkrycie sugeruje jednak, że w naszym kosmicznym sąsiedztwie może istnieć jeszcze wiele nieznanych, ciekawych planet.
„Odkrycie pokazuje, że nasze najbliższe gwiezdne sąsiedztwo wydaje się być napakowane interesującymi nowymi światami, będącymi w zasięgu przyszłych badań i obserwacji.”, powiedział astrofizyk João Faria z Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço w Portugalii.
Metody wykrywania egzoplanet i ich ograniczenia
Dotychczas astronomowie odkryli 5000 egzoplanet, których istnienie potwierdzono. Jeszcze więcej potencjalnych planet czeka na potwierdzenie ich istnienia. Egzoplanety są poszukiwane na kilka sposobów.
Najpopularniejszą metodą jest metoda tranzytu. Opiera się ona na zmianach jasności gwiazdy. Kiedy egzoplaneta przechodzi przed tarczą gwiazdy, jasność gwiazdy spada, a niektóre teleskopy są w stanie to zarejestrować. Ma ona swoje wady, a do nich należy fakt, że faworyzuje planety duże, krążące bardzo blisko swoich gwiazd. To dlatego, że większa egzoplaneta powoduje większy spadek jasności gwiazdy i przechodzi przed jej tarczą częściej. Dzięki temu astronomowie są scharakteryzować taką planetę i jej orbitę dokładniej niż planetę mniejszą.
Wykorzystuje się między innymi także metodę prędkości radialnej, polegającą na obserwowaniu zmian długości fal światła emitowanego przez gwiazdę – Efektu Dopplera. Gdy egzoplaneta krąży wokół gwiazdy, wywiera niewielki wpływ grawitacyjny, który sprawia, że gwiazda delikatnie się kołysze. W rezultacie gwiazda nieznacznie, ale regularnie, przybliża się i oddala od Ziemi, co z kolei wpływa na długość fal jej światła, które do nas docierają. Im większa planeta, tym bardziej ten efekt jest zauważalny.
Jak widać, powyższe metody mają wspólną cechę – najlepiej nadają się do wykrywania dużych planet. Nic zatem dziwnego, że dotychczas tylko 36 egzoplanet z 32 073 zarejestrowanych w Archiwum Egzoplanet to planety mniej masywne niż Ziemia.
Nadzieja dla innych małych egzoplanet
Pierwsze ślady wskazujące na istnienie Proxima Centauri d pojawiły się w 2020 roku, kiedy astronomowie użyli instrumentu Echelle SPectrograph for Rocky Exoplanets and Stable Spectroscopic Observations (ESPRESSO) zamontowanego na Bardzo Dużym Teleskopie (VLT) ESO, by potwierdzić istnienie innej planety krążącej wokół Proxima Centauri. Z pomocą metody prędkości radialnej potwierdzono wówczas istnienie Proxima Centauri b – planety o 1,2 masy Ziemi, poruszającej się po 11,2-dniowej orbicie wokół gwiazdy.
Jednocześnie wśród danych wykryto inny, znacznie słabszy sygnał. Sugerował on, że coś wykonuje pełne okrążenie wokół gwiazdy w ciągu pięciu dni (coś innego niż Proxima Centauri c). Potrzeba było jednak więcej obserwacji, by spróbować ustalić, czy był on rezultatem czegoś z zewnątrz lub wewnętrznych procesów zachodzących w gwieździe, czy też efektem istnienia dodatkowej planety.
Gwiazda Proxima Centauri. Zdjęcie wykonane przez Kosmiczny Teleskop Hubble’a. | Źródło: NASA/ESA
Z czasem naukowcy ustalili, że źródłem sygnału faktycznie była planeta – tak mała, że za jej sprawą, gwiazda kołysze się tylko z prędkością 40 centymetrów na sekundę. To naprawdę niesamowite, że udało się odkryć tak subtelny ruch gwiazdy z odległości 4,2 lat świetlnych.
„Po uzyskaniu nowych obserwacji udało nam się potwierdzić, że sygnał dał nową kandydatkę na egzoplanetę.”, poinformował Faria.
Odkrycie nowej potencjalnej planety – Proxima Centauri d – jest dowodem na to, że we Wszechświecie może istnieć mnóstwo planet mniejszych niż Ziemia. Prawdopodobnie nie wykryliśmy ich tylko dlatego, że nie pozwalała nam na to technologia. Oznacza to, że odkrycie ich jest tylko kwestią czasu.
Źródło: ESO, fot. tyt. ESO/L. Calçada