Naukowcy analizujący dane z kosmicznego teleskopu Gaia mierzącego położenie, odległości i ruch miliarda gwiazd w naszym otoczeniu dostrzegli ostatnio pewną nieprawidłowość w ruchu gwiazdy skatalogowanej pod numerem HIP-99770. Niewielkie chybotanie w ruchu gwiazdy przez galaktykę sprawiły, że astronomowie postanowili sprawdzić, czy w otoczeniu gwiazdy nie ma czasem jakiejś planety.
Czytaj także: Ten teleskop pomoże w poszukiwaniu egzoplanet, ale nie to jest jego najciekawszą cechą
Jak się później okazało, był to doskonały trop, który doprowadził ostatecznie do odkrycia planety o numerze HIP-99770b. Co ciekawe, jest to pierwszy przypadek odkrycia planety na podstawie danych astrometrycznych (badania ruchu planety) oraz techniki obrazowania bezpośredniego. Jak wskazują naukowcy, takie połączenie pozwala jednocześnie zbadać atmosferę planety, określić jej masę oraz orbitę wokół gwiazdy.
Skąd wahania w ruchu gwiazdy?
Choć w skali ludzkiego życia układ gwiazd na niebie jest niezmienny, to są to tylko pozory. Wszystkie gwiazdy w naszej galaktyce pozostają w bezustannym ruchu okrążając centrum Drogi Mlecznej. Słońce ze swoją planetarną menażerią robi to samo. Poruszamy się ze średnią prędkością 828 000 km/h wokół centrum galaktyki, a jedno okrążenie zajmuje nam około 230 milionów lat. Podobnie zachowują się wszystkie inne gwiazdy w Drodze Mlecznej.
Jeżeli wokół dowolnej gwiazdy krąży planeta, to zarówno gwiazda oddziałuje grawitacyjnie na planetę, jak i planeta na gwiazdę. Oba ciała krążą wokół wspólnego środka masy. Choć bardzo często samej planety nie widać (blask gwiazdy macierzystej przyćmiewa wszelkie światło odbite przez znacznie mniejszą od niej planetę), to można dostrzec ruch gwiazdy spowodowany oddziaływaniem grawitacyjnym planety. Gdyby planety nie było, gwiazda poruszałaby się w linii prostej. Gdy jednak w otoczeniu gwiazdy jest planeta, to można dostrzec, że gwiazda porusza się po regularnej sinusoidzie zmieniając nieco kierunek lotu na skutek przyciągania ze strony planety.
Co ważne, w takim przypadku, jeżeli planeta krążąca wokół gwiazdy znajduje się wystarczająco daleko od niej, istnieje szansa na to, aby bezpośrednio sfotografować samą planetę. Szczegółowa analiza ruchu gwiazdy pozwala ustalić, w którym miejscu powinna znajdować się planeta. Z takich właśnie danych skorzystali naukowcy, którzy następnie w kierunku gwiazdy HIP 99770 skierowali zwierciadło Teleskopu Subaru oraz teleskopy z Obserwatorium Kecka na Hawajach. Ich celem było sprawdzenie, czy planetę powodującą odchylenie ruchu gwiazdy da się sfotografować bezpośrednio. To był strzał w dziesiątkę. Na grafice poniżej symbolem gwiazdy zaznaczono położenie gwiazdy centralnej, kreską przerywaną oznaczono rozmiary orbity Jowisza wokół Słońca, a w dolnej lewej części zdjęcia zaznaczono położenie planety HIP 99770 b odbijającej część światła wyemitowanego przez gwiazdę.
Egzoplanety: HIP 99770 b w liczbach
Odkryta w ten sposób przez badaczy planeta rozmiarami zbliżona jest do Jowisza. Jej masę natomiast szacuje się na 14-16 mas Jowisza. Odległość od gwiazdy macierzystej wynosi w tym przypadku 17 AU (1 AU = 1 jednostka astronomiczna = 150 mln km). Dla porównania Jowisz w Układzie Słonecznym oddalony jest od Słońca o 5 AU.
Naukowcy zwracają jednak uwagę na fakt, że gwiazda macierzysta jest dwa razy masywniejsza od Słońca i dużo od niego jaśniejsza, dzięki czemu mimo swojej odległości planeta otrzymuje mniej więcej tyle samo światła co Jowisz w Układzie Słonecznym.
Wbrew pozorom, odkrycie HIP 99770 b to może być dopiero przedsmak tego co nas czeka w najbliższych latach w świecie egzoplanet. Naukowcy wskazują, że HIP 99770 b potwierdza skuteczność poszukiwania planet za pomocą danych astrometrycznych i obserwacji bezpośrednich. Już teraz naukowcy zidentyfikowali ponad pięćdziesiąt gwiazd kandydatek, których ruch wskazuje na to, że wokół nich krążą planety. W najbliższym czasie rozpocznie się poszukiwanie tychże planet za pomocą teleskopów Subaru i Kecka.