Attēla kredīts: NASA
Astronomu komanda ir nosvērusi pulsāru riņķojošo planētu grupu, precīzi izmērot to orbītas. Neparasts ir tas, ka atstarpes starp planētām gandrīz precīzi atbilst Merkura, Venēras un Zemes atstatumam - padarot šo savādo sistēmu līdzīgāku mūsu līdz šim atklātajai Saules sistēmai. Pulsars, 1257 + 12, tika atklāts pirms 13 gadiem, izmantojot Arecibo radioteleskopu.
Pirmo reizi planētas, kas riņķo ap pulsaru, ir “nosvērtas”, precīzi izmērot laika izmaiņas, kas tām nepieciešamas, lai izpildītu orbītu, sacīja Kalifornijas Tehnoloģiju institūta un Pensilvānijas štata universitātes astronomu komanda.
Ziņojot par Amerikas astronomijas biedrības vasaras sanāksmi, Kaltehas pēcdoktorantūras pētnieks Maciej Konacki un Penn State astronomijas profesors Alex Wolszczan šodien paziņoja, ka masas divās no trim zināmajām planētām, kuras riņķo ap strauji vērpjošu pulsaru, kas atrodas 1500 gaismas gadu attālumā Jaunavas zvaigznājā, ir bijušas veiksmīgi izmērīts. Planētas ir 4,3 un 3,0 reizes lielākas par Zemes masu ar kļūdu 5 procentiem.
Abas izmērītās planētas atrodas gandrīz vienā orbitālajā plaknē. Ja trešā planēta ir līdzenuma ar pārējām divām, tā ir apmēram divreiz lielāka par Mēness masu. Šie rezultāti sniedz pārliecinošus pierādījumus tam, ka planētām ir jāattīstās no matērijas diska, kas ieskauj pulsaru, līdzīgi kā tas, kas paredzēts planētām, kas atrodas ap saulei līdzīgām zvaigznēm, saka pētnieki.
Trīs pulsara planētas ar to orbītām gandrīz precīzi proporcionāli atstatumam starp Merkuru, Venēru un Zemi veido planētu sistēmu, kuras izskats ir pārsteidzoši līdzīgs iekšējai Saules sistēmai. Tie nepārprotami ir priekšnoteikumi jebkurai Zemei līdzīgai planētai, ko nākamie kosmosa interferometri, piemēram, Kosmosa interferometrijas misija vai Zemes planētas meklētājs, varētu atklāt ap tuvējām saulē līdzīgajām zvaigznēm.
"Pārsteidzoši, ka planētu sistēma ap impulsu 1257 + 12 vairāk atgādina mūsu pašu Saules sistēmu nekā jebkura ekstrasolārā planētu sistēma, kas atklāta ap saulei līdzīgu zvaigzni," sacīja Konacki. "Tas liek domāt, ka planētas veidošanās ir universālāka, nekā paredzēts."
Pirmās planētas, kas riņķo ap zvaigzni, kas nav saule, Volšcāns un Frails atrada ap veco, ātri griešanās neitronu zvaigzni PSR B1257 + 12, plašu pulsa meklējumu laikā, ko 1990. gadā veica ar milzu 305 metru Arecibo radioteleskopu. Neitronu zvaigznes bieži ir novērojamas kā radio pulsators, jo tās atklājas kā ļoti periodisku, impulsiem līdzīgu radioizstarojuma avotu avoti. Tie ir ārkārtīgi kompakti un blīvi pārpalikumi no supernovas sprādzieniem, kas iezīmē masīvu, normālu zvaigžņu nāvi.
Milisekunžu pulsatora izsmalcinātā precizitāte piedāvā unikālu iespēju meklēt planētas un pat lielus asteroīdus, kas riņķo ap pulsaru. Šī “impulsa laika noteikšanas” pieeja ir analoga plaši pazīstamajam Doplera efektam, kuru tik veiksmīgi izmanto optiskie astronomi, lai identificētu planētas ap tuvējām zvaigznēm. Būtībā orbītā esošais objekts izraisa refleksa kustību uz impulsu, kā rezultātā tiek traucēti impulsu ierašanās laiki. Tomēr, tāpat kā Doplera metode, pulsara laika noteikšanas metode ir jutīga pret zvaigžņu kustībām redzamības līnijā, pulsara laika noteikšana var noteikt tikai impulsa ierašanās laika variācijas, ko izraisa pulsars, kas viļņojas pa to pašu līniju. Šī ierobežojuma sekas ir tādas, ka var izmērīt tikai planētas kustības projekciju uz redzamības līniju un nevar noteikt orbītas patieso lielumu.
Drīz pēc tam, kad tika atklātas planētas ap PSR 1257 + 12, astronomi saprata, ka smagākajām divām ir jāsadarbojas gravitācijas izteiksmē izmērāmā veidā, jo to 66,5 un 98,2 dienu orbitālais periods ir gandrīz 3: 2 samērojams. Tā kā šī gandrīz rezonanses stāvokļa radīto perturbāciju lielums un precīzs modelis ir atkarīgs no planētu orbītu un planētu masu savstarpējas orientācijas, principā šo informāciju var iegūt no precīziem laika novērojumiem.
Wolszczan parādīja šīs pieejas iespējamību 1994. gadā, parādot prognozētā perturbācijas efekta klātbūtni planētas pulsara laika noteikšanā. Faktiski tas bija pirmais šādas ietekmes novērojums ārpus Saules sistēmas, kurā parasti tiek novērotas rezonanses starp planētām un planētu satelītiem. Pēdējos gados astronomi ir atklājuši arī gravitācijas mijiedarbības piemērus starp milzu planētām ap normālām zvaigznēm.
Konacki un Wolszczan piemēroja rezonanses mijiedarbības paņēmienu PSR B1257 + 12 mikrosekunžu precizitātes laika novērojumiem, kas veikti no 1990. līdz 2003. gadam ar milzu Arecibo radioteleskopu. Rakstā, kas parādās Astrophysical Journal Letters, viņi parāda, ka laika skaitīšanas datos nosakāmais planētas traucējumu paraksts ir pietiekami liels, lai iegūtu pārsteidzoši precīzus aprēķinus par divām planētām, kas riņķo ap pulsaru.
Konacki un Wolszczan veiktie mērījumi novērš iespēju, ka Pulsāra planētas ir daudz masīvākas, kā tas būtu gadījumā, ja to orbītas būtu vairāk orientētas uz “debesīm”. Faktiski šie rezultāti ir pirmā viennozīmīga Zemes izmēra planētu identificēšana, kas izveidotas no protoplanetārā diska ārpus Saules sistēmas.
Volščāns sacīja: "Šis atradums un pārsteidzošā impulsa sistēmas izskata līdzība ar iekšējo Saules sistēmu sniedz svarīgu vadlīniju Zemei līdzīgu planētu turpmāko meklējumu plānošanai ap tuvējām zvaigznēm."
Oriģinālais avots: Caltech News Release
