Svitac u bljesku reflektora

I najbleđa zvezda sija deset milijardi puta svetlije od bilo koje planete. Planeta emituje samo svetlost koja se odbija od njene površine, dok je zvezda intenzivan izvor zračenja koje nastaje fuzijom u kori zvezda. Kada se planeta nalazi u blizini zvezde njen bledi sjaj je potpuno zaklonjen. Zato je izuzetno teško pronaći planete izvan Sunčevog sistema. Takva potraga je ravna pokušaju da se uoči svitac koji leti u blizini stadionskog reflektora, i to na udaljenosti od najmanje hiljadu kilometara. Planeta udaljena od matične zvezde koliko i Zemlja od Sunca previše je blizu da bi se razaznala dva objekta čak i za zvezde udaljene svega nekoliko svetlosnih godina od Zemlje. Tokom poslednje decenije, astronomi ipak uspevaju da registruju vansolarne planete, ali sve do sada se njihovo postojanje dokazivalo samo indirektnim metodama. Međutim, odnedavno su i vansolarne planete postale vidljive. Krajem prošlog meseca uhvaćeni su prvi svetlosni signali sa dve daleke planete.

Na osnovu snimaka svemirskog teleskopa Spicer koji je Nacionalna američka svemirska agencija (NASA) lansirala prošle godine, dva astronomska tima iz SAD prvi put su detektovala infracrvenu svetlost koja je stigla direktno sa dalekih vansolarnih planeta šifrovanih naziva HD209458b i TrES-1. Planeta HD 209458b je udaljena 153 svetlosne godine od Zemlje i nalazi se u sazvežđu Pegaz. Svetlost sa nje prvi su registrovali Drejk Deming i njegov astronomski tim iz NASA Centra za svemirske letove Godard. Druga vansolarna planeta TrES-1, nalazi se u sazvežđu Lira, 489 svetlosnih godina daleko od Zemlje, a infracrvenu svetlost sa nje otkrili su Dejvid Šarbone i njegovi saradnici iz Centra za astrofiziku Harvard-Smitsonijan.

sezona lova: Ova dva otkrića najavljuju doba u kome će astronomi moći direktno da osmatraju vansolarne planete, što je neverovatan napredak u odnosu na rezultate koji su postizani pre samo 15 godina u potrazi za vansolarnim svetovima. Osmatrači neba decenijama ni na koji način nisu uspevali da pronađu planete bilo gde izvan Sunčevog sistema. Posle niza uzaludnih pokušaja, mnogi astronomi su počeli da smatraju lov na vansolarne svetove jednim jalovim poslom, a pojavila se i sumnja da je Sunce možda jedina zvezda sa planetarnim sistemom. Srećom, ova sumorna hipoteza nije se pokazala ispravnom. Prve planete su otkrivene početkom devedesetih u sazvežđu Device. Jedan od neumornih lovaca na planete, Aleksandar Wolszczan, profesor astronomije na Državnom univerzitetu Pensilvanija, primetio je 1991. godine tri planete u orbiti oko pulsara PSR B1257+12. Otkriće je potvrđeno 1994. godine, što je među astronomima probudilo mnogo uzbuđenja, iako planete nisu bile viđene, već je njihovo postojanje indirektno dokazano. Posebnu pažnju izazavao je položaj planeta koji mnogo podseća na Sunčev sistem. Planete u sistemu pulsara PSR B1257+12 nalaze se na takvim međusobnim rastojanjima da liče na raspored Merkura, Venere i Zemlje.

Posle Wolszczanovog otkrića u svetu astronoma najzad je započela sezona lova na planete. U narednih dvanaest godina otkriveno je čak 100 ekstrasolarnih planeta na raznim mestima u svemiru. Aleks Wolszczan i njegovi saradnici su takođe nastavili da tragaju za vansolarnim planetama. Tako je početkom februara ove godine, upravo oko pulsara PSRB1257+12 došlo do još jednog otkrića. Ovog puta je Wolszczan, sada u saradnji sa Maciejom Konackim sa Tehnološkog instituta u Kaliforniji i uz pomoć Aresibo radio-teleskopa u Portoriku otkrio četvrtu planetu u orbiti oko istog pulsara. To je ekstremno mala planeta i nalazi se na rastojanju koje bi odgovaralo asteroidnom pojasu u našem planetarnom sistemu. Do sada, to je najmanja ulovljena planeta izvan Sunčevog sistema, a njena veličina ne prelazi jednu petinu planete Pluton.

TREPTAJI I njihanja: U želji da intenzivira potragu za vansolarnim planetama, NASA je 1996. godine pokrenula projekat Terrestial Planet Finder, a sličan projekat razvija i Evropska svemirska agencija (ESA) pod nazivom Project Darwin. Astronome posebno zanima pronalaženje planeta oko zvezda koje po veličini, masi i sjaju liče na Sunce, zato što se samo na takvim planetama može očekivati eventualno otkriće života. Međutim, pokazalo se da planete raznih veličina i sastava kruže samo oko pet odsto zvezda koje su približne veličine Sunca. Ali, ni njih nije lako uočiti. U NASA eksperimentu OGLE III posmatrano je 52.000 zvezda nalik Suncu, a samo kod 46 zvezda (što je ispod 0,1 odsto) zabeležena je promena jačine svetlosti usled prolaska nekakvog malog objekta ispred zvezde. Prve dve planete u orbiti oko zvezda sličnih Suncu uočene su 1995. godine u sazvežđu Pegaz, na rastojanju od 50 svetlosnih godina. Ovo otkriće je svojevremeno bilo objavljeno kao velika astronomska senzacija i preneto u svim svetskim medijima, ali je kasnije interesovanje šire javnosti za vansolarne planete splaslo.

Planete se otkrivaju na razne načine. Jedna mogućnost je registrovanje pomoću takozvanog tranzitnog metoda kada se registruje treptaj u sjaju zvezde koji nastaje zbog prolaska planete ispred nje. Drugi način je merenje gravitacionog njihanja. Kretanje planeta u blizini zvezde izaziva male varijacije u radijalnoj brzini zvezde u odnosu na Zemlju. Može se reći da čovek koji se kreće u čamcu, vrši sličan uticaj na plovilo izazivajući varijacije u brzini čamca tokom plovidbe. Kada je reč o planetarnim sistemima, pogodno je što intenzitet tih gravitacionih njihanja zavisi od položaja i mase pojedinih planeta. Astronomi uspevaju da izmere varijacije u radijalnoj brzini zvezde i tako, na indirektan način, odrede masu i rastojanje planeta od zvezde. Zvezde sa planetarnim sistemom se obično snimaju u infracrvenom delu spektra, zato što je kontrast između sjaja zvezde i svetlosti reflektovane od planete hiljadu puta manji. Na ovaj način je u aprilu 2004. godine načinjena prva fotografija vansolarnog sistema u blizini belog patuljka 2M1207, uadljenog 230 svetlosnih godina. On je snimljen korišćenjem adaptivne optike na Yepun teleskopu, Evropske južne opservatorije (ESO) u Čileu.

DALEKI JUPITERI: Planete sa kojih je prošlog meseca, pomoću teleskopa Spicer, prvi put direktno snimljena svetlost (HD 209458b i TrES-1), bile su i ranije poznate astronomima. HD 209458b je već bila otkrivena merenjem gravitacionog njihanja, dok je TrES-1 primećena na osnovu treptaja u sjaju zvezda. Obe planete su bile poznate kao „vreli Jupiteri’’. Njihova veličina je približna veličini gasnog džina u našem solarnom sistemu, ali ove planete rotiraju oko svojih zvezda na mnogo manjem rastojanju nego Jupiter od Sunca. Oba astronomska tima koristila su isti metod da bi uklonila sjaj zvezda i ulovila prvu svetlost sa ovih dalekih svetova. U prvom koraku, snimili su infracrvenu svetlost koja istovremeno dolazi i sa zvezde i sa planete. Potom su registrovali svetlost same zvezde. U razlici između intenziteta, dobijen je svetlosni signal koji stiže sa same planete.

Mnogi astronomi smatraju ove projekte uzbudljivim, ali i vrlo značajnim, zbog raznih preimućstava koje ima direktno registrovan svetlosni signal. Spektar svetlosti snimljene direktno iz bilo kakvog izvora može mnogo da kaže o karakteristikama samog izvora. Tako su, na osnovu takozvanog spektralnog potpisa, Deming i njegov tim odredili da HD209458b ima srednju temperaturu od 857°C. S druge strane, Šarboneov tim je izračunao da je TrES-1 nešto hladnija planeta, sa srednjom temperaturom od 787°C. Pošto su veličine planeta već dobro poznate, informacije o njihovoj temperaturi mogu da pomognu u odgonetanju sastava njihove atmosfere, ali i porekla ovih planeta. To otvara jedan potpuno novi pristup lovu na planete. Dobri posmatrači sa Zemlje ne samo da su primetili svica kako kruži oko udaljenog reflektora već sada znaju i kojoj podvrsti pripada. Još samo malo, i moći će da izbroje njegovih šest nogu.

Džinovi i pulsari

Većina od stotinak do sada otkrivenih planeta izvan Sunčevog sistema su gasni džinovi, vrele planete velike mase i dimenzija, nastale od gasa koji velikom brzinom rotira oko zvezde. Otkriven je mali broj planeta koje nalikuju Zemlji pošto rađanje svetova takvih dimenzija zahteva naročite uslove. Zato, mada je pronalaženje vansolarnih planeta postalo astronomska rutina, svako otkriće planete sa malom masom neizostavno izaziva pažnju. Naročito ako se nalaze u sistemu koji podseća na naš planetarni sistem. Takvi sistemi su otkriveni uglavnom oko pulsara, iako su pulsari vrsta zvezda po svemu različite od naše. Oni su male neutronske zvezde sa izuzetno velikom gustinom, koje nastaju od ostataka zvezda superdžinova eksplodiralih u supernovi. Pulsari obično imaju svega 20 kilometara u prečniku i rotiraju velikom brzinom, emitujući periodične impulse radio-talasa.

(Na slici – DŽIN IZ GASOVA: Umetnička predstava rađanja planete)