Attēla kredīts: NASA
Astronomu komanda ir nosvērusi planētu grupu, kas riņķo ap pulsāru, precīzi izmērot to orbītas. Līdz šim divas no trim sistēmas planētām ir nosvērtas, un tās ir 4,3 un 3,0 reizes lielākas par Zemes masu. Neparasti ir tas, ka attālums starp planētām gandrīz precīzi atbilst atstatumam starp Merkuru, Venēru un Zemi, padarot šo dīvaino sistēmu par vislīdzīgāko mūsu līdz šim atklātajai Saules sistēmai. Pulsārs 1257+12 tika atklāts pirms 13 gadiem, izmantojot Arecibo radioteleskopu.
Saskaņā ar Kalifornijas Tehnoloģiju institūta un Pensilvānijas štata universitātes astronomu komandu pirmo reizi planētas, kas riņķo ap pulsāru, ir “nosvērtas”, precīzi izmērot laika variācijas, kas tām nepieciešamas, lai pabeigtu orbītu.
Ziņojot Amerikas Astronomijas biedrības vasaras sanāksmē, Caltech pēcdoktorantūras pētnieks Macejs Konacki un Penn State astronomijas profesors Alekss Volščans šodien paziņoja, ka divu no trim zināmajām planētām, kas riņķo ap strauji rotējošu pulsāru 1500 gaismas gadu attālumā Jaunavas zvaigznājā, ir iegūtas masas. veiksmīgi izmērīts. Planētas ir 4,3 un 3,0 reizes lielākas par Zemes masu, ar kļūdu 5 procenti.
Abas izmērītās planētas atrodas gandrīz vienā orbitālajā plaknē. Ja trešā planēta ir vienā plaknē ar pārējām divām, tā ir aptuveni divas reizes lielāka par Mēness masu. Šie rezultāti sniedz pārliecinošus pierādījumus tam, ka planētām ir jābūt attīstījušās no vielas diska, kas ieskauj pulsāru, līdzīgi tam, kāds paredzēts planētām ap saulei līdzīgām zvaigznēm, norāda pētnieki.
Trīs pulsāru planētas, kuru orbītas ir izvietotas gandrīz precīzi proporcionāli attālumam starp Merkuru, Venēru un Zemi, veido planētu sistēmu, kas pēc izskata ir pārsteidzoši līdzīga iekšējai Saules sistēmai. Tie nepārprotami ir priekšteči visām Zemei līdzīgām planētām, kuras varētu atklāt ap tuvējām saulei līdzīgām zvaigznēm nākotnes kosmosa interferometri, piemēram, Kosmosa interferometrijas misija vai Zemes planētu meklētājs.
'Pārsteidzoši, ka planētu sistēma ap pulsāru 1257+12 vairāk atgādina mūsu pašu Saules sistēmu nekā jebkura ekstrasolāra planētu sistēma, kas atklāta ap saulei līdzīgu zvaigzni,' sacīja Konacki. 'Tas liek domāt, ka planētu veidošanās ir universālāka, nekā paredzēts.'
Pirmās planētas, kas riņķo ap zvaigzni, kas nav Saule, Volščans un Frails atklāja ap vecu, ātri griežamu neitronu zvaigzni PSR B1257+12, veicot plašu pulsāru meklēšanu 1990. gadā ar milzīgo 305 metru Arecibo radioteleskopu. Neitronu zvaigznes bieži ir novērojamas kā radio pulsāri, jo tās atklāj sevi kā ļoti periodisku, impulsam līdzīgu radio emisiju uzliesmojumu avotu. Tie ir ārkārtīgi kompakti un blīvi pārpalikumi no supernovas sprādzieniem, kas iezīmē masīvu, parasto zvaigžņu nāvi.
Milisekundes pulsāru izsmalcinātā precizitāte piedāvā unikālu iespēju meklēt planētas un pat lielus asteroīdus, kas riņķo ap pulsāru. Šī “pulsāra laika noteikšanas” pieeja ir līdzīga labi zināmajam Doplera efektam, ko tik veiksmīgi izmanto optiskie astronomi, lai identificētu planētas ap tuvējām zvaigznēm. Būtībā orbītā esošais objekts izraisa refleksu kustību uz pulsāru, kā rezultātā tiek traucēta impulsu ierašanās laiks. Tomēr, tāpat kā Doplera metode, arī pulsāra laika noteikšanas metode ir jutīga pret zvaigžņu kustībām gar redzamības līniju, pulsāra laiks var noteikt tikai impulsa ierašanās laika izmaiņas, ko izraisa pulsāra svārstības pa to pašu līniju. Šī ierobežojuma sekas ir tādas, ka var izmērīt tikai planētas kustības projekciju uz redzes līniju un nevar noteikt orbītas patieso izmēru.
Drīz pēc planētu atklāšanas ap PSR 1257+12 astronomi saprata, ka diviem smagākajiem ir jāizmēra gravitācijas mijiedarbība, jo to 66,5 un 98,2 dienu orbītas periodi ir gandrīz 3:2. Tā kā šo gandrīz rezonanses apstākļu radīto traucējumu apjoms un precīzs modelis ir atkarīgs no planētu orbītu savstarpējās orientācijas un planētu masām, principā šo informāciju var iegūt no precīziem laika novērojumiem.
Volščans parādīja šīs pieejas iespējamību 1994. gadā, parādot paredzamās perturbācijas efekta esamību planētas pulsāra laikā. Faktiski tas bija pirmais šāda efekta novērojums ārpus Saules sistēmas, kurā parasti tiek novērota rezonanse starp planētām un planētu pavadoņiem. Pēdējos gados astronomi ir atklājuši arī gravitācijas mijiedarbības piemērus starp milzu planētām ap parastām zvaigznēm.
Konacki un Wolszczan izmantoja rezonanses mijiedarbības paņēmienu PSR B1257+12 mikrosekundes precizitātes laika novērojumiem, kas veikti no 1990. līdz 2003. gadam ar milzīgo Arecibo radioteleskopu. Rakstā, kas tiks publicēts Astrophysical Journal Letters, viņi parāda, ka planētu perturbācijas signāls, kas nosakāms laika datos, ir pietiekami liels, lai iegūtu pārsteidzoši precīzus aprēķinus par abu planētu masām, kas riņķo ap pulsāru.
Konacki un Wolszczan veiktie mērījumi novērš iespēju, ka pulsāru planētas ir daudz masīvākas, kas būtu gadījumā, ja to orbītas būtu vairāk orientētas pret debesīm. Faktiski šie rezultāti ir pirmā nepārprotamā Zemes izmēra planētu identifikācija, kas izveidotas no protoplanetāra diska ārpus Saules sistēmas.
Volščans sacīja: 'Šis atklājums un pārsteidzošā pulsāra sistēmas izskata līdzība ar iekšējo Saules sistēmu sniedz svarīgu vadlīniju, lai plānotu turpmākos Zemei līdzīgu planētu meklējumus ap tuvējām zvaigznēm.'
Sākotnējais avots: Caltech ziņu izlaidums
