51 Pegasi b je plinasti velikan, vroči Jupiter, ki kroži okoli zvezde okoli 50 svetlobnih let stran od nas. Odkrili so ga pred 20 leti (1995), s čimer se je začela doba iskanja eksoplanetov. Pozneje se je sicer izkazalo, da to ni bil prvi odkriti eksoplanet, je bil pa prvi, ki so ga neposredno zaznali s spektroskopijo, v vidni svetlobi. Takšne primerke, le kandidate, je raziskovala mednarodna skupina pod vodstvom Univerze v Portu. Foto: NASA/JPL-Caltech
51 Pegasi b je plinasti velikan, vroči Jupiter, ki kroži okoli zvezde okoli 50 svetlobnih let stran od nas. Odkrili so ga pred 20 leti (1995), s čimer se je začela doba iskanja eksoplanetov. Pozneje se je sicer izkazalo, da to ni bil prvi odkriti eksoplanet, je bil pa prvi, ki so ga neposredno zaznali s spektroskopijo, v vidni svetlobi. Takšne primerke, le kandidate, je raziskovala mednarodna skupina pod vodstvom Univerze v Portu. Foto: NASA/JPL-Caltech

Iskanje in opredeljevanje eksoplanetov je pretanjen, zahteven podvig. Pokazali smo, da to velja tudi za največje primerke, tiste, ki se načeloma lažje opazijo. Natančneje, manj kot polovica velikanov, ki jih je Kepler našel s tranzitno metodo, res obstaja. Drugo so lažne zaznave, pa naj izhajo iz drugih vrst astronomskih objektov ali celo iz šuma.

Vardan Adibekyan, Univerza v Portu

Podatki napol upokojenega vesoljskega teleskopa Kepler so še danes glavni vir, po katerem znanstveniki kopljejo za eksoplaneti, torej planeti zunaj Osončja. Dolga leta je spremljal svetlost kar 145.000 zvezd in priskrbel bogato podatkovno bazo, ki jo bodo še dolgo analizirali. Do zdaj je znanstvenikom na ta način uspelo z gotovostjo potrditi obstoj točno 1.032 zunajsončnih planetov oziroma eksoplanetov. Še 4.696 kandidatov je na čakalni vrsti za dodatne preverbe.

Mednarodna znanstvena ekipa pod vodstvom Inštituta za astrofiziko Univerze v Portu se je pet let ukvarjala prav s tem. Poudariti je treba, da ni preverjala vseh 4.696 kandidatov, temveč se je osredinila na del te populacije - na velikanske primerke Jupitrovega ali večjega kalibra. Instrument in teleskop, ki ga je uporabljala, spektrograf Sophie na observatoriju Haute-Provence v Franciji, namreč ni omogočal zadostne natančnosti za drobne planetarne primerke.

Šum, binarne in rjave zvezde
Populacija je bila na začetku, leta 2010, velika - kar 8.826 objektov, ki jih je preučeval Kepler. Skozi čas pa se je radikalno skrčila na 129 kandidatov, krožečih okoli 125 zvezd. Sproti so namreč odstranjevali že znane lažne primerke, izločili so tudi zvezde, ki so bile za instrument Sophie pretemne. Skozi sito ni uspelo priti še (nesojenim) eksoplanetom, katerih leto traja več kot 400 zemeljskih dni, saj jim jih v petletnem raziskovalnem obdobju ne bi uspelo ujeti več kot trikrat.

Ekipa je po petih letih ugotovila, da je znotraj te populacije kandidatov kar 52,3 odstotka pravzaprav binarnih zvezd, nadaljnjih 2,3 odstotka pa rjavih pritlikavk. Sprememba je precejšnja, saj so do zdaj znanstveniki ocenjevali, da je delež "lažnih" eksoplanetov med desetimi in 20 odstotki. "Naša obsežna spektroskopska raziskava pa kaže, da je ta delež veliko višji, nad polovico. Ugotovitev močno vpliva na naše razumevanje zunajsončnih planetov, ki se pritičejo Keplerja," je izjavil Alexandre Santerne z Univerze v Portu. Raziskavo je v objavo sprejela znanstvena publikacija Astronomy & Astrophysics.

Binarna zvezda je par zvezd, ki krožita druga okoli druge, natančneje, okoli skupnega težišča. Teleskop Kepler je našel tiste primerke, ki krožijo ravno v pravi ravnini, da manjša zvezda za trenutek preseka pogled z Zemlje na večjo. Pojav se lahko hitro in pomotoma zamenja za prehod velikega eksoplaneta.

Rjave pritlikavke pa so neuspele zvezde, ki niso zbrale dovolj materiala, da bi lahko začele zlivati vodikova jedra in žareti, kot denimo to počne naše Sonce. So prehodna stopnja med planeti plinskimi velikani, kot je naš Jupiter, in rdečimi pritlikavkami. Jupitru tudi zato pravijo neuspela zvezda ali celo Osončje v malem.

"Iskanje in opredeljevanje eksoplanetov je pretanjen, zahteven podvig. Pokazali smo, da to velja tudi za največje primerke, tiste, ki se načeloma lažje opazijo. Natančneje, manj kot polovica velikanov, ki jih je Kepler našel s tranzitno metodo, res obstaja. Preostalo so lažne zaznave, pa naj izhajo iz drugih vrst astronomskih objektov ali celo iz šuma," je povedal Vardan Adibekyan z iste univerze.

Migetanje in guganje
Iskanje s tranzitno metodo oz. z učinkom vešče je manj zanesljivo. Primerjamo ga lahko z nočnim strmenjem v ulično svetilko in hkratnim preletom mušice. Takrat ne vidimo mrčesa samega, le hipno zmanjšanje v svetlosti luči, ki nakazuje navzočnost. V astronomiji je takšen "mrčes" treba dodatno potrditi na druge načine, denimo z interferometrijo (analizo tistega prgišča svetlobe, ki se morda le še da nabrati od eksoplaneta) ali z guganjem, ki ga na zvezdi pusti kroženje planeta okoli nje. Prav to počne omenjeni instrument Sophie na francoskem observatoriju.

Napihnjeni giganti
"Po 20 letih, kar preučujem Jupitru podobne planete okoli tujih zvezd, se še vedno soočam z mnogoterimi odprtimi vprašanji. Ne razumemo, kako sploh nastanejo tako ogromni planeti z le nekajdnevno orbito. Kot če bi se mi okoli Sonca zavrteli v dnevih. Predstavljajte si vašo starost v letih. In ne razumem, kako so lahko nekateri med temi planeti tako napihnjeni," je še navedel Santerne.

Obseg plinastega velikana je odvisen od razširjenosti atmosfere okoli notranje, bolj zbite sfere. Sevanje zvezde pline segreje in planet napihne kot velik balon na vroči zrak. Toda ta proces ne more razložiti nekaterih resnično ogromnih primerkov.

"Keplerjevci" niso presenečeni
Ekipa za Keplerjem nad izidom ni presenečena, poroča Space.com. Da bo precejšen reženj populacije velikanov zatajil, so pričakovali, toda pri uvrščanju primerkov na listo kandidatov so se držali načela "nedolžen, dokler ni krivda dokazana", in nanjo uvrstili tudi dvomljivejše. So pa še opozorili pred prehitrim sklepanjem na širšo populacijo. Raziskava namreč velja za "jupitrovce" in polovični delež po njihovem mnenju zagotovo ne velja za manjše eksoplanete. Ker iz Keplerjevih opazovanj izhaja, da je manjših, bolj Zemlji podobnih zunajsončnih planetov precej več, njegovi znanstveniki prej stavijo na 80-odstotno uspešnost.

Kepler ni edini
Seveda eksoplanetov ne išče le ta teleskop. Tako katalog Extrasolar Planets Encyclopaedia navaja kar 2.038 zanesljivo potrjenih primerov - v 1.291 planetarnih sistemih. Potrjeni sistemi z več eksoplaneti so torej 503.

Sedem let
Kepler je sicer le napol upokojen. Leta 2013 je namreč ostal brez dveh mehanizmov za usmerjanje v prostoru, nujnih za delovanje teleskopa, zato je takrat Nasa 600 milijonov dolarjev vredno misijo uradno končala. Toda čez čas so na agenciji razvili obvozno tehniko in napravo za silo usposobili, tako da lahko nekatere naloge še opravlja v novi misiji, poimenovani K2.

Odkrit najbližji Zemlji podoben planet
Z avstralske Univerze v Novem Južnem Walesu so sporočili novo rekordno novico. Odkrili in potrdili so najbližji eksoplanet, na katerem bi se teoretično lahko razvijalo življenje. Leži malo manj kot 14 svetlobnih let stran, pri rdeči pritlikavki Wolf 1061. Tam so sicer trije zunajsončni planeti, a za primerek Wolf1061c so izmerili, da je ravno prav oddaljen od zvezde, da ni ne prevroče ne prehladno za obstoj tekoče vode. Je torej v t. i. območju Zlatolaske. Ker je rdeča pritlikavka precej manj dejavna kot naše Sonce, se njeno gostoljubje razteza zelo blizu, med 0,073 in 0,19 astronomske enote. Ena astronomska enota je povprečna razdalja med Zemljo in Soncem.

Trojica svojo zvezdo obkroži v 5, 18 in 67 zemeljskih dneh. Prvi ima 1,4 mase Zemlje, tretji 5,2 mase Zemlje, a ta par zagotovo ni v območju Zlatolaske - le prej omenjeni planet c, ki je kamnito telo, štirikrat masivnejše od Zemlje.

Avstralska ekipa je ta sistem opazovala kar deset let s pomočjo spektrografa HARPS na Evropskem južnem observatoriju v Čilu. Izidi bodo objavljeni v znanstveni publikaciji The Astrophysical Journal Letters.
Neposredno fotografiranje
Iskanje eksoplanetov sicer hitro napreduje. Samo v zadnjem letu so jih potrdili več kot v vsem času prej skupaj. Kljub hudo težki zaznavi jim jih je nekaj uspelo ujeti tudi neposredno na fotografije, kar je podrobneje prikazano v tem članku. Med tistimi, ki se lahko opazujejo le posredno, pa so strokovnjaki področja pred kratkim izbrali 20 po nihovem mnenju najvznemirljivejših ali najzanimivejših.
Video: 20 let iskanja eksoplanetov, video Evropskega južnega observatorija (le v angleščini)



Iskanje in opredeljevanje eksoplanetov je pretanjen, zahteven podvig. Pokazali smo, da to velja tudi za največje primerke, tiste, ki se načeloma lažje opazijo. Natančneje, manj kot polovica velikanov, ki jih je Kepler našel s tranzitno metodo, res obstaja. Drugo so lažne zaznave, pa naj izhajo iz drugih vrst astronomskih objektov ali celo iz šuma.

Vardan Adibekyan, Univerza v Portu