Aurinkokunnan ja muidenkin planeettoja sisältävien tähtijärjestelmien synty tuottaa myös tähtien väliseen avaruuteen vaeltavia planeettoja. Ne eivät siis kierrä mitään erityistä tähteä ja koska ne eivät itse tuota valoa, niiden havaitseminen on hyvin vaikeaa.
 |
| Havainnekuva vaeltavasta planeetasta. Kuva NASA/ JPL-Caltech/ R. Hurt (Caltech-IPAC). |
Tutkijat ovat kuitenkin keksineet keinon miten tällaisistakin planeetoista saadaan havaintoja, vaikkakin hyvin suppeasti. Kyseinen menetelmä on nimeltään mikrolinssi, siis gravitaatiolinssin vähäisempi muoto. Kun planeetta kulkee jonkin tähden editse, se kirkastaa tähden valoa enintään muutamiksi tunneiksi. Jos tarkasteltavana olisi vain yksi tähti, kuluisi varmaankin miljoonia vuosia ennen kuin joku satunnainen ohikulkeva planeetta kirkastaisi sen valoa hetkeksi. Jotta tutkijat eivät joutuisi odottelemaan näin pitkään, havaitsemalla miljoonia tai kymmeniä miljoonia tähtiä samanaikaisesti, jolloin mikrolinssin aiheuttama kirkastuminen voidaan havaita aivan kohtuullisessa ajassa.
Havainnot isojen vaeltavien planeettojen osalta voivat olla
hieman helpompia kuin pienten planeettojen aiheuttamat kirkastumiset. Tutkijat
arvioivatkin, että havaitut kirkastumiset ovat suurimmaksi osaksi 2 – 40
Jupiterin massaisten planeettojen aiheuttamia. Tarkkaan ottaen yli 13 Jupiterin
massaiset kappaleet ovat ruskeita kääpiötähtiä, mutta ne ovat yhtä vaikeita
havaittavia kuin varsinaiset planeetat.
Tutkijat[1] ovat käyttäneet Varsovan yliopiston Optical
Gravitational Lensing Experiment (OGLE) -laitteistoa ja havainneet
Linnunradan keskialueen suunnassa tähtien kirkastumisia. He ovat jo löytäneet
ainakin 17 eksoplaneettaa vuodesta 1992 lähtien. Kesäkuussa 2016 tutkijat
havaitsivat lyhyen, vain 41,5 minuuttia kestäneen kirkastumisen (OGLE-2016-BLG-1928)
noin 27 000 valovuoden etäisyydellä Linnunradan keskustasta.
Tutkijat pystyivät osoittamaan, että mikrolinssin[2]
aiheuttanut kohde ei ollut ainakaan 8 au lähempänä kirkastunutta tähteä. Tutkijat
pitävät todennäköisenä sitä, että kirkastumisen aiheutti hyvin pieni vaeltava
planeetta, jonka massa on suunnilleen sama kuin maapallolla. Planeetan massaa
on mahdotonta määritellä tarkasti mutta kirkastumisen kesto antaa ainakin
jonkinlaisen ylärajan, tässä tapauksessa se on noin 1,5× maapallon massa.
Kuinka paljon vaeltavia planeettoja on olemassa omassa
Linnunradassamme? Vastausta on vaikea antaa mutta tutkijoiden valistunut arvaus
on miljardeissa, mahdollisesti jopa yhtä paljon kuin on tähtiä. Suurin osa
näistä vaeltajista on tietysti hyvin pieniä ja ne jäävät havaittavuusrajan alapuolelle
mutta, kuten puolalaistutkimus osoittaa, vähintään maapallon massaisia on
mahdollista havaita.
Nasan Nancy Grace Roman Space Telescope[3],
joka laukaistaan vuonna 2025, tulee olemaan paljon herkempi havaintolaite kuin
puolalaisten kolmekymmentä vuotta vanha laitteisto. Avaruuskaukoputken odotetaan
havaitsevan hyvin paljon enemmän vaeltavia planeettoja.
Huomautukset
[1] Tutkimus julkaistiin The Astrophysical Journal Letters
-tiedejulkaisussa 29.10.2020 otsikolla A Terrestrial-mass Rogue Planet
Candidate Detected in the Shortest-timescale Microlensing Event ja
tutkimuksen tekijöinä olivat mm. Przemek Mróz (California
Institute of Technology), Radosław Poleski, Andrew Gould, Andrzej Udalski,
Takahiro Sumi, Michał K. Szymański, Igor Soszyński, Paweł Pietrukowicz, Szymon
Kozłowski sekä vielä muitakin.
[2] Gravitaatiolinssi-ilmiössä mikä tahansa massakeskittymä
(galaksi, tähti, planeetta, kuu jne.) aiheuttaa valosäteiden taipumisen hieman
samaan tapaan kuin valonsäteet taipuvat optisessa linssissä. Gravitaatiolinssi ei
yleensä tuota selkeää vaan vääristyneen kuvan (useita kuvia) tai pelkästään vahvistaa
vielä etäämpänä olevan valonlähteen valoa.
[3] Presidentti Trump on yrittänyt keskeyttää
avaruusteleskoopin kehittelyn budjettiesityksissään siinä kuitenkaan
onnistumatta. Senaatti on hyväksynyt jatkorahoituksen ja nyt NASA on suunnitellut
käyttävänsä noin 4 miljardia dollaria avaruuskaukoputken rakentamiseen ja viisi
vuotiseksi suunniteltuun toiminta-aikaan.
Ei kommentteja:
Lähetä kommentti