Mākslinieka attēlots 51 Pegasi b, pirmais eksoplanets, kurš tika atrasts riņķojot ap saules gaismu vērstu zvaigzni.
(Attēls: © NASA / JPL-Caltech)
Pols M. Sutters ir astrofiziķis plkst Ohaio štata universitāte, Jautājiet kosmosa darbiniekam un Kosmosa radio, un "Tava vieta Visumā."Sutters sniedza ieguldījumu šajā rakstā Space.com ekspertu balsis: op-ed un ieskats.
jaunākā Nobela prēmija fizikā tika sadalīts starp izcilo kosmologu Džimu Peeblesu un Šveices astronomu pāri Mišelu Mēru un Didjē Kvelozu.
Mērs un Queloz atrada pirmos eksoplaneta tas riņķo ap saulainu zvaigzni, kas bija ievērojams atklājums divu iemeslu dēļ: tas pārliecinoši parādīja, ka saule nav vienīgā zvaigzne, kas uzņem planētu saimi (kaut ko jau sen bijām izdomājuši, bet nekad neesam demonstrējuši), kā arī to, ka Visums patiešām ir , tiešām dīvaini.
Starta impulss
Uzmanīgs lasītājs iepriekšējā rindkopā atzīmēs, ka man bija ļoti skaidrs formulējums: mērs un Kvelozs atklāja pirmo eksoplanetu, kas riņķo ap saulains zvaigzne, nevis pirmā pati eksoplanēta. Šis atzinums tika piešķirts Aleksandram Wolazczan un Dale Frail 1992. gadā. Un patiesībā viņi noslēdza darījumu “viens pret vienu”, atrodot divas planētas, kas riņķo ap to pašu zvaigzni.
Bet šī zvaigzne bija pilnīgi atšķirīga no mūsu saules. Tas bija pulsars, strauji rotējošs, blīvs atlikuma kodols no kādreiz milzu zvaigznes. Tas pulsars regulāri izšļakstīja radiācijas staru virs Zemes, piemēram, tālas bākas mirgošanu - no tā arī nosaukums pulsars. Kad eksoplanetes riņķoja ap šo mirušo kodolu, viņi viegli velk uz pulsaru, padarot to par dīvainu, kas izraisīs smalkas pulsara izšļakstīšanās frekvences izmaiņas šeit uz Zemes.
Lai gan tas bija nozīmīgs astronomijas atradums, tas nebija tieši tas, ko mēs meklējām. Mēs gribējām zināt - un joprojām vēlamies zināt -, vai tur ir kāda cita Zeme. Un, lai arī ideja par planētām, kas pārdzīvo supernovas detonāciju un joprojām riņķo ap palikušo kodolu, ir sulīga problēma, kas jāpārdomā, tā tieši nepalīdz mums medībās. Vēl vairāk, uz pulsara izmantotā tehnika paļāvās uz tā impulsu regulārajām frekvencēm - triks, kuru mēs nevarējām izmantot parastajām zvaigznēm.
Padarot to mainstream
Tā vietā mums pašiem vajadzēja skatīties, kā zvaigznes ķirst, un tikai pēc dažiem gadiem astronomi bija pilnveidojuši tehnoloģiju šī mērījuma veikšanai.
Tehnoloģija paļāvās uz spektrometru, ierīci, kas sadalīja gaismu no tālu avota daudzos komponentos (būtībā ļoti zinātnisks varavīksne). Izmantojot šo spektru, tādi astronomi kā mērs un Queloz varēja atrast zināmu elementu, piemēram, ūdeņraža un oglekļa, parakstus no pirkstu nospiedumiem, ko viņi atstāj spektrā. No turienes viņi dienu no dienas varēja skatīties uz zvaigzni, meklējot izmaiņas spektrā.
Un šīs spektra izmaiņas varētu atklāt zvaigznes kustību caur Doplera maiņu. Gaisma notiek tā pati maiņa, kas izraisa ātrās palīdzības izsaukuma maiņu, mainot piķi, kad tas jums iet garām. Kad avots virzās pret jums, gaisma tiek pārvietota uz augstākām, zilākām frekvencēm, un, kad avots virzās prom no jums, tas pazeminās zemākajās, sarkanākajās frekvencēs.
Šī nebija jauna tehnika; astronomi jau gandrīz divsimt gadus mēra zvaigžņu Doplera maiņu.
Bet 1995. gadā mērs un Kuelozs to spēra vienu soli tālāk, paaugstinot sava instrumenta precizitāti līdz jauniem līmeņiem, paliekot piesardzīgi, lai veiktu pat visminūtiskākās izmaiņas.
Ja planēta riņķo ap zvaigzni, šīs planētas gravitācija pievelk zvaigzni kā spītīga suņa pavads. Zvaigzne daudz nekustēsies - zvaigznes parasti pārspēj savas planētas ar vairākiem lieluma līmeņiem, bet tās joprojām pārvietojas, cerams, ka nosakāmā veidā. Un 1995. gadā pāris topošie Nobela ieguvēji to pavirši, kas apstiprina nekļūdīgu turp un atpakaļ vicināšanu zvaigznes 51 Pegasi spektrā - vobleri, ko varēja izraisīt tikai salīdzinoši mazs, neredzēts pavadonis - eksoplanete orbītā.
Vislabākais ir garlaicīgums
Par 51 Pegasi nav nekas īpaši ievērojams, un tieši tāpēc eksoplanetes atklāšana ir tik ievērojama. Tā ir tikai normāla ikdienas dzirnavu zvaigzne, kas atrodas apmēram 50 gaismas gadu attālumā, ar masu aptuveni par 10% vairāk nekā saule, un vecums ir tikai nedaudz augstāks - 6 miljardus gadu vecs.
Tā ir normāla zvaigzne, kas dzīvo normālu zvaigžņu dzīvi, un vismaz viena planēta apkārt tai ir orbītā. Gluži kā mūsu saule.
Mērs un Kvelozs atklāja jaunu eksoplanētu medību laikmetu, un tas izraisīja simtiem un galu galā tūkstošiem apstiprinātu eksoplanētu atklājumu. Viņi tagad ir tik ikdienišķi, ka paziņojumos reti pat tiek ielauzti jaunumi, un ir tikai laika jautājums, pirms mēs atrodam Zemei līdzīgu dvīni.
Dažiem tas patīk karstais Jupiters
Bet planēta, kas riņķo ap Pegasi 51, nav nekas līdzīgs tam, ko mēs redzam mūsu Saules sistēmā, un tas bija tik pārsteidzoši, ka viena no pirmajām reakcijām uz tās atklāšanu bija rezultāta izmešana kopumā kā nevērīga.
Bet mēra un Kueloza rezultāts bija neapstrīdams, un mums nācās stāties pretī realitātei, kuru mums prezentēja 51 Pegasi. Tā planēta, kas tajā laikā tika dublēta 51 Pegasi b un tagad Starptautiskās astronomiskās savienības dots nosaukums Dimidium (lai gan daži astronomi pieturas pie tā neoficiālā nosaukuma Bellerophon), ir diezgan tipisks gāzes gigants, apmēram puse no Jupitera masas vai 150 reizes lielāks par Zemes masu.
Un tas riņķo tikai 5 miljonu jūdžu (8 miljoni kilometru) attālumā no vecāku zvaigznes.
Kontekstā tas ir vairāk nekā septiņas reizes tuvāk par mūsu sauli.
Kā milzīgais gāzes gigants, kurš var veidoties tikai Saules enerģijas sistēmas nomalē, kur ir pietiekami daudz izejvielu, lai planētu saražotu līdz tik milzīgām proporcijām, tik nepatīkami vēja tuvumā savu vecāku? Mēs joprojām neesam precīzi pārliecināti, bet mēs viņiem izdomājām foršu vārdu: karstie Jupiters.
Ar vienu īpašu novērojumu mērs un Kvelozs izvilka divus trikus. Viņi uzsāka jaunu astronomijas pētījumu laikmetu eksoplanētās, un viņi izcēla gadu desmitiem ilgu izpratni par to, kā veidojas planētas. Nav brīnums, ka viņi ieguva Nobela prēmiju.
- Dīvainākās svešzemju planētas attēlos
- Īpaši karsts un neticami tuvu: cik karsts Jupiters izlemt teorija
- 10 eksoplanetes, kas varētu uzņemt svešu dzīvi
Jūs varat noklausīties apraidi Ask A SpacemaniTunesun tīmeklī plkst http://www.askaspaceman.com. Uzdodiet savu jautājumu čivināt, izmantojot #AskASpaceman vai sekojot Pāvilam @PaulMattSutter un facebook.com/PaulMattSutter. Sekojiet mums Twitter @Spacedotcom vai Facebook.
