Kunstniku kujutis 51 Pegasi b-st, esimesest eksoplaneedist, mis tiirles ümber päikesetaolise tähe.
(Pilt: © NASA / JPL-Caltech)
Paul M. Sutter on astrofüüsik juures Ohio Riiklik Ülikool, host Küsi kosmosemehelt ja Kosmoseraadioja raamatu "autor"Sinu koht universumis."Sutter tegi selle artikli kaastöötajaks Space.comi eksperthääled: op-ed ja teadmised.
viimati Nobeli füüsikapreemia jagati kosmoloogide ekstratrinaari Jim Peeblesi ja Šveitsi astronoomide paari, Michel Mayor ja Didier Queloz vahel.
Linnapea ja Queloz leidsid esimese eksoplaneet Päikesetaolise tähe tiirlemine, mis oli maamärk avastus kahel põhjusel: see näitas veenvalt, et päike pole ainus täht, kes võõrustab planeetide perekonda (midagi, mille me juba ammu välja mõtlesime, kuid pole kunagi demonstreerinud), ning ka seda, et universum on tõesti , tõesti imelik.
Alguse impulss
Hoolikas lugeja märgib ülaltoodud lõigus, et olin oma sõnastuses väga selge: linnapea ja Queloz avastasid esimese eksoplaneedi, mis tiirleb ümber päikeseline täht, mitte esimene eksoplaneet ise. See krediit läheb Aleksander Wolazczanile ja Dale Frailile 1992. aastal. Ja tegelikult said nad kaks-ühele kokkuleppe, leides kaks sama tähe tiirlevat planeeti.
Kuid see täht oli täiesti erinev meie päikesest. See oli a pulsar, kiiresti pöörlev, tihe hiiglaslik täht ühekordse tähe küljest. See pulsar laseb korrapäraselt Maa peale kiirguskiirt, nagu kauge tuletorni vilkumine - sellest ka nimi pulsar. Kui eksoplaneedid tiirlesid selle surnud südamiku ümber, pukseerivad nad õrnalt pulsarit, muutes selle värisevaks, mis põhjustaks peeneid muutusi pulsaari pritsmete sageduses siin Maa peal.
Kuigi see oli astronoomia oluline leid, ei olnud see päris see, mida otsisime. Tahtsime teada - ja tahame ikkagi teada - kas seal on veel üks Maa. Ja kuigi supernoova detonatsiooni üle elavate ja allesjäänud tuuma ümber tiirlevate planeetide kontseptsioon on mahlane probleem ümber lahendada, ei aita see meid otseselt jahist. Veelgi enam, pulsaril kasutatud tehnika tugines selle impulsside regulaarsele sagedusele - trikk, mida me ei saanud tavaliste tähtede puhul kasutada.
Muutes selle peavooluks
Selle asemel pidime jälgima, kuidas tähed ise värisevad, ja alles mõni aasta hiljem olid astronoomid selle mõõtmise teostamiseks tehnoloogia täiustanud.
Tehnoloogia tugines spektromeetrile, seadmele, mis eraldab valgust kaugest allikast selle paljude komponentide hulka (sisuliselt väga teaduslik vikerkaar). Selle spektri abil võiksid astronoomid, nagu linnapea ja Queloz, leida spektrisse jäetud sõrmejälgedelt tuntud elementide, näiteks vesiniku ja süsiniku allkirjad. Sealt said nad päev otsa tähte vaadata, otsides spektris muutusi.
Ja need muutused spektris võivad paljastada tähe liikumise läbi Doppleri nihke. Juhtub ka seesama nihe, mis põhjustab kiirabi kisa muutmise sammu sinust mööda minnes. Kui allikas liigub teie poole, nihkub valgus kõrgemate, sinakamate sageduste poole ja kui allikas sinust eemaldub, langeb see madalamatele, punasematele sagedustele.
See ei olnud uus tehnika; astronoomid on tähtede Doppleri nihet mõõtnud peaaegu kakssada aastat.
Kuid 1995. aastal astusid linnapea ja Queloz selle sammu võrra kaugemale, viies oma instrumendi täpsuse uuele tasemele, hoides silma peal isegi kõige minutiliste muudatuste tegemisel.
Kui planeet tiirleb ümber tähe, tõmbab selle planeedi raskusjõud tähe nagu kangekaelse koera jalutusrihma. Täht ei liigu palju - tähed kaaluvad oma planeedid tavaliselt mitme suurusjärgu võrra üles -, kuid nad liiguvad ikkagi, loodetavasti tuvastataval viisil. Ja 1995 tulevased Nobeli võitjad naelutasid selle, kinnitades tähe 51 Pegasi spektri eksimatut edasi-tagasi võnget - võnget, mida võis põhjustada ainult suhteliselt väike, nähtamatu kaaslane - orbiidil olev eksoplaneet.
Igav on parim
Pegasi 51 kohta pole midagi eriti tähelepanuväärset ja just see muudab eksoplaneedi avastamise seal nii tähelepanuväärseks. See on lihtsalt tavaline igapäevane veskitäht, mis asub umbes 50 valgusaasta kaugusel, massiga umbes 10% rohkem kui päike ja vanus vaid pisut kõrgem, 6 miljardit aastat vana.
See on tavaline täht, kes elab normaalset täheelu ja mille ümber on orbiidil vähemalt üks planeet. Täpselt nagu meie päike.
Linnapea ja Queloz avastas eksoplaneedi jahipidamise uue ajastu, mis viis sadade ja lõpuks tuhandete kinnitatud eksoplaneetide avastamisteni. Nad on nüüd nii tavalised, et kuulutused satuvad harva isegi uudistesse ja on vaid aja küsimus, enne kui leiame Maa-suguse kaksiku.
Mõnele meeldib see kuum Jupiter
Kuid planeet, mis tiirleb ümber Pegasi 51, ei ole midagi sellist, mida me oma päikesesüsteemis näeme, ja see oli nii üllatav, et selle avastamise üks esimesi reaktsioone oli tulemuse viskamine rämpsuks.
Linnapea ja Quelozi tulemus oli aga vaieldamatu ja me pidime silmitsi seisma reaalsusega, mida 51 Pegasi meile esitas. Selle planeet, mida sellel ajal dubleeriti 51 Pegasi b ja millele on nüüd Rahvusvahelise Astronoomia Liidu poolt antud nimi Dimidium (kuigi mõned astronoomid klammerduvad selle mitteametliku nimega Bellerophon), on üsna tüüpiline gaasihiiglane, umbes Jupiteri massist ehk 150 korda suurem Maa massist.
Ja see tiirleb oma lähtestaarist vaid 5 miljoni miili (8 miljonit kilomeetrit) kaugusel.
Konteksti mõttes on see enam kui seitse korda lähemal kui Merkuur on meie päikesele.
Kuidas viis massiivne gaasigigant, mis võib moodustuda vaid Päikesesüsteemi äärealadel, kus on piisavalt toorainet, et mahutada planeet sellisesse massilisse proportsiooni, nii ebamugavalt oma vanema lähedal? Me pole ikka veel päris kindlad, kuid leidsime neile siiski laheda nime: kuumad Jupiterid.
Ühe pühendunud vaatlusega tõmbasid linnapea ja Queloz välja kaks trikki. Nad algatasid uue eksoplaneetide astronoomiauuringute ajastu ja kasutasid aastakümnete pikkust mõistmist, kuidas planeedid tekivad. Pole ime, et nad võitsid Nobeli preemia.
- Kummalisemad tulnukate planeedid piltides
- Äärmiselt kuum ja uskumatult lähedal: kui kuumad jupiteerijad trotsivad teooriat
- 10 eksoplaneeti, mis võiksid võõrast elu võõrustada
Saate kuulata netisaadet Ask A SpacemaniTunesja veebis aadressil http://www.askaspaceman.com. Esitage Twitteris oma küsimus, kasutades #AskASpaceman või Paulit jälgides @PaulMattSutter ja facebook.com/PaulMattSutter. Jälgi meid Twitteris @Spacedotcom või Facebook.
