Misja TESS znalazła planetę zupełnie inną metodą, niż została do tego zaprojektowana
Kosmiczny teleskop TESS, znany z tropienia planet przechodzących na tle swoich gwiazd, po raz pierwszy w historii misji wykrył świat dzięki soczewkowaniu grawitacyjnemu. Odkryta w ten sposób superplaneta, oddalona od nas o niemal 40 tysięcy lat świetlnych, leży daleko poza zwykłym zasięgiem obserwacyjnym satelity i pokazuje, że w archiwach TESS może wciąż czekać na odkrycie znacznie więcej podobnych obiektów.
Przypadkowe trafienie sprzed trzech lat
Historia planety oznaczonej jako Gaia23bra b zaczęła się w 2023 roku, gdy system alertów sondy Gaia (Europejskiej Agencji Kosmicznej, obecnie już nieaktywnej) zarejestrował nagłe rozjaśnienie odległej gwiazdy. Taki błysk jasności to klasyczny sygnał mikrosoczewkowania grawitacyjnego – zjawiska, w którym gwiazda znajdująca się bliżej nas przechodzi niemal dokładnie na tle znacznie dalszej gwiazdy i chwilowo działa jak naturalna soczewka, skupiając i wzmacniając jej światło. Dane z Gai były jednak zbyt rzadko rejestrowane, by wychwycić w tym sygnale ślad obecności planety.
Dopiero gdy zespół badaczy sprawdził archiwalne obserwacje TESS z tego samego fragmentu nieba, okazało się, że satelita zarejestrował to samo zdarzenie – i to ze znacznie większą częstotliwością pomiarów. Właśnie ta gęstsza siatka danych ujawniła dodatkowe, subtelne odkształcenie krzywej blasku, które mogła wywołać tylko planeta krążąca wokół gwiazdy soczewkującej.
Superplaneta z drugiego końca Galaktyki
Analiza, opublikowana 1 lipca w The Astrophysical Journal Letters, wykazała, że Gaia23bra b to superjowisz o masie około 1,6 masy Jowisza, okrążający pomarańczowego karła o masie stanowiącej około 80 procent masy Słońca, w odległości zbliżonej do orbity Jowisza wokół naszej gwiazdy. Cały układ znajduje się jednak w odległości blisko 40 tysięcy lat świetlnych od Ziemi – to setki razy dalej niż typowy zasięg poszukiwań TESS, wynoszący około 150 lat świetlnych.
Jak podkreśla Diana Dragomir z Uniwersytetu Nowego Meksyku, współautorka publikacji, w chwili startu misji nikt nie spodziewał się, że TESS kiedykolwiek posłuży do wykrycia planety w ten sposób. Tego rodzaju obiektu praktycznie nie dałoby się znaleźć klasyczną metodą tranzytową, do której skonstruowano satelitę.
Dwie uzupełniające się metody
Metoda tranzytów, którą TESS wykorzystuje na co dzień, najlepiej sprawdza się przy dużych planetach krążących blisko swoich gwiazd – to one najskuteczniej przesłaniają światło gwiazdy i najczęściej przechodzą na jej tle. Mikrosoczewkowanie działa odwrotnie: pozwala wykrywać mniejsze planety na znacznie szerszych orbitach, w tym te znajdujące się w ekosferze swojej gwiazdy, a nawet dalej. Problem w tym, że zjawisko to jest ulotne – zdarzenie soczewkowania nie powtarza się nigdy więcej, co bardzo utrudnia dalsze, szczegółowe badania takich planet.
Mimo to metoda ta ma ogromną wartość statystyczną, pozwalając poznawać populacje planet niedostępne dla innych technik. Odkrycie Gaia23bra b traktowane jest jako zapowiedź tego, co czeka nas po starcie kosmicznego teleskopu Nancy Grace Roman, zaplanowanym na 30 sierpnia 2026 roku. Teleskop Roman skupi się na obserwacji gęsto usianego gwiazdami centrum Drogi Mlecznej, gdzie szacuje się, że uda mu się wykryć nawet tysiąc planet metodą mikrosoczewkowania oraz około 100 tysięcy metodą tranzytową.
Dlaczego to ważne
TESS obserwuje niemal całe niebo, w tym obszary Galaktyki bardziej rozproszone niż zatłoczone centrum, na którym skupi się Teleskop Roman. Dzięki temu obie misje będą się wzajemnie uzupełniać, dając astronomom możliwość porównania populacji planet powstających w bardzo różnych warunkach – w spokojniejszych regionach Galaktyki i w gęsto zaludnionym, bombardowanym promieniowaniem centrum, gdzie częstsze wybuchy supernowych i bliskie spotkania grawitacyjne mogą zaburzać formowanie się układów planetarnych.
Odkrycie Gaia23bra b pokazuje też coś więcej: że wieloletnie archiwa danych misji kosmicznych wciąż kryją niespodzianki, jeśli tylko ktoś spojrzy na nie z nowej perspektywy. Zespół badawczy zapowiada teraz systematyczne przeszukiwanie starszych obserwacji TESS w poszukiwaniu kolejnych, dotąd niezauważonych zdarzeń mikrosoczewkowania.
Źródła:
Główne:
- NASA Science, NASA’s TESS Mission Finds Planetary System in New Way,
- Harris et al., The Astrophysical Journal Letters,
Kontekstowe:
- Phys.org, TESS just found a planet in a new way—and more may be hiding in its eight years of data,
- NASA, Journey to Center of Milky Way With Upcoming NASA Roman Core Survey
Opracowanie: Agnieszka Nowak
