Credit de imagine: NASA
O echipă de astronomi au cântărit un grup de planete care orbitau un pulsar, măsurând cu exactitate orbitele lor. Ceea ce este neobișnuit este faptul că distanța dintre planete se potrivește aproape exact cu distanța dintre Mercur, Venus și Pământ - ceea ce face ca acest sistem bizar să fie cel mai similar cu propriul nostru sistem solar descoperit până acum. Pulsarul, 1257 + 12, a fost descoperit acum 13 ani cu ajutorul telescopului radio Arecibo.
Pentru prima dată, planetele care au orbitat un pulsar au fost „cântărite” măsurând cu exactitate variații în timpul necesar pentru a finaliza o orbită, potrivit unei echipe de astronomi de la Institutul de Tehnologie din California și Universitatea de Stat din Pennsylvania.
Raportând la întâlnirea de vară a American Astronomical Society, cercetătorul postdoctoral Caltech, Maciej Konacki și profesorul de astronomie Penn State, Alex Wolszczan, au anunțat astăzi că masele a două dintre cele trei planete cunoscute orbitând un pulsar care se învârte rapid la 1.500 de ani lumină în constelația Fecioară măsurată cu succes Planetele sunt de 4,3 și 3,0 ori mai mari decât Pământul, cu o eroare de 5%.
Cele două planete măsurate sunt aproape în același plan orbital. Dacă a treia planetă este co-planară cu celelalte două, aceasta este aproximativ de două ori mai mare decât luna. Aceste rezultate oferă dovezi convingătoare că planetele trebuie să fi evoluat dintr-un disc de materie care înconjoară pulsarul, într-o manieră similară cu cea prevăzută pentru planetele din jurul stelelor asemănătoare soarelui, spun cercetătorii.
Cele trei planete pulsare, cu orbitele lor distanțate într-o proporție aproape exactă cu distanțele dintre Mercur, Venus și Pământ, cuprind un sistem planetar care este uimitor de asemănător cu sistemul solar interior. Ei sunt clar precursorii oricărei planete asemănătoare Pământului care ar putea fi descoperite în jurul stelelor asemănătoare cu soarele de către viitoarele interferometre spațiale, cum ar fi Misiunea Interferometriei Spațiale sau Căutătorul Planetei Terestre.
„În mod surprinzător, sistemul planetar din jurul pulsarului 1257 + 12 seamănă cu sistemul nostru solar mai mult decât cu orice sistem planetar extrasolar descoperit în jurul unei stele asemănătoare soarelui”, a spus Konacki. „Acest lucru sugerează că formarea planetei este mai universală decât se aștepta.”
Primele planete orbitând pe o stea în afară de soare au fost descoperite de Wolszczan și Frail în jurul unei stele de neutroni vechi, care se învârte rapid, PSR B1257 + 12, în timpul unei căutări ample a pulsarelor efectuate în 1990 cu telescopul gigant, de 305 metri Arecibo. Stelele neutronice sunt adesea observabile sub formă de pulsars radio, deoarece se dezvăluie ca surse de explozii foarte periodice, de tip puls, de emisie radio. Sunt resturi extrem de compacte și dense din explozii de supernove care marchează moartea unor stele masive, normale.
Precizia rafinată a pulsarelor din milisecunde oferă o oportunitate unică de a căuta planete și chiar asteroizi mari care orbitează pulsarul. Această abordare a „sincronizării pulsarilor” este analogă cu binecunoscutul efect Doppler, utilizat cu succes de astronomii optici pentru a identifica planetele din jurul stelelor din apropiere. În esență, obiectul orbitant induce mișcare reflexă la pulsar, ceea ce duce la perturbarea timpilor de sosire a impulsurilor. Totuși, la fel ca metoda Doppler, metoda de sincronizare a pulsarilor este sensibilă la mișcările stelare de-a lungul liniei de vedere, sincronizarea pulsarilor nu poate decât să detecteze variații de timp de sosire a pulsului cauzate de un vârf pulsar de-a lungul aceleiași linii. Consecința acestei limită este că se poate măsura doar o proiecție a mișcării planetare asupra liniei de vedere și nu poate determina adevărata dimensiune a orbitei.
La scurt timp după descoperirea planetelor din jurul PSR 1257 + 12, astronomii au realizat că cei mai grei trebuie să interacționeze gravitațional într-un mod măsurabil, din cauza unei comensurabilități aproape 3: 2 a perioadelor lor orbitale de 66,5 și 98,2 zile. Întrucât amploarea și modelul exact al perturbațiilor care rezultă din această condiție de rezonanță apropiată depind de o orientare reciprocă a orbitelor planetare și asupra maselor planetare, în principiu, putem extrage aceste informații din observații precise de calendar.
Wolszczan a arătat fezabilitatea acestei abordări în 1994, demonstrând prezența efectului de perturbare prevăzut în momentul pulsării planetei. De fapt, a fost prima observație a unui astfel de efect dincolo de sistemul solar, în care sunt observate în mod obișnuit rezonanțe între planete și sateliți planetari. În ultimii ani, astronomii au detectat și exemple de interacțiuni gravitaționale între planetele uriașe din jurul stelelor normale.
Konacki și Wolszczan au aplicat tehnica de interacțiune prin rezonanță la observațiile de sincronizare cu precizie de microsecundă ale PSR B1257 + 12 realizate între 1990 și 2003 cu telescopul gigant Arecibo. Într-o lucrare care apare în Astrophysical Journal Letters, acestea demonstrează că semnătura de perturbație planetară detectabilă în datele de sincronizare este suficient de mare pentru a obține estimări surprinzător de exacte ale maselor celor două planete care orbitează pulsarul.
Măsurătorile efectuate de Konacki și Wolszczan înlătură posibilitatea ca planetele pulsare să fie mult mai masive, ceea ce ar fi cazul dacă orbitele lor ar fi orientate mai mult „față-în-vis” în raport cu cerul. De fapt, aceste rezultate reprezintă prima identificare fără ambiguitate a planetelor de dimensiuni terestre create de pe un disc protoplanetar dincolo de sistemul solar.
Wolszczan a spus: „Această constatare și asemănarea izbitoare a aspectului sistemului pulsar cu sistemul solar interior oferă o orientare importantă pentru planificarea viitoarelor căutări ale planetelor similare Pământului în jurul stelelor din apropiere.”
Sursa originală: Comunicat de presă Caltech
