Egzoplanety można było odkryć już 100 lat temu
Istnienie planet pozasłonecznych można było potwierdzić już w 1917 roku. Naukowcy z Carnegie Observatories (Pasadena, USA) we własnych archiwach odkryli szklaną płytkę fotograficzną z zapisem widma gwiazdy van Maanena z 1917 roku, a na niej dowody istnienia szczątków planety krążącej wokół nowej gwiazdy
Powszechnie uważa się, że odkrywcą pierwszych planet pozasłonecznych jest polski radioastronom i astrofizyk profesor Aleksander Wolszczan. 9 stycznia 1992 roku pismo „Nature” poinformowało o przełomowym dla światowej nauki odkryciu polskiego naukowca: potwierdzeniu, że poza Układem Słonecznym istnieją planety. Aleksander Wolszczan zaobserwował w gwiazdozbiorze Panny pulsar PSR B1257+12 posiadający własny system planetarny – co najmniej trzy planety krążące wokół macierzystej gwiazdy. Dziś okazuje się jednak, że dowody na istnienie egzoplanet pojawiły się już znacznie wcześniej. Nikt ich jednak wówczas nie dostrzegł.
Jak donosi portal Carnegie Science (Carnegie Institution Observatories of Washington, Pasadena, USA), istnienie planet pozasłonecznych można było potwierdzić już w 1917 roku. Naukowcy z Carnegie Observatories we własnych archiwach odkryli szklaną płytkę fotograficzną z zapisem widma gwiazdy van Maanena z 1917 roku, a na niej dowody istnienia szczątków planety krążącej wokół nowej gwiazdy. Dowody pochodzą z kolekcji Carnegie Observatories, w której znajdują się materiały z obserwacji białego karła, będącego jądrem gwiazdy podobnej do naszego Słońca, które swego czasu umarło i odrzuciło swoje gazowe warstwy zewnętrzne.
Jak się często zdarza w nauce, odkrycia dokonano przypadkiem. Jay Farihi z University College London przygotowywał artykuł na temat układów planetarnych wokół białych karłów. Zwrócił się do władz Carnegie Observatories z prośbą o udostępnienie płyty fotograficznej z zapisem widma gwiazdy, odkrytej w 1917 roku przez holenderskiego astronoma Adriaana van Maanena.
Widmo gwiazdowe to nagrania światła emitowanego przez odległe gwiazdy. Składa się z tysięcy ciemnych linii absorpcyjnych, których intensywność zależy od temperatury gwiazdy, jak również składu chemicznego. Widmo może także dostarczyć informacji na temat tego, jak światło emitowane przez gwiazdy zależy od chemii obiektów, przez które przechodzi, zanim dotrze do Ziemi. Opracowana przez dziewiętnastowiecznych astronomów metoda zastosowania zapisu widm do badania budowy chemicznej gwiazd i ich klasyfikowaniu jest stosowana do dzisiaj. Oczywiście współcześni astronomowie używają cyfrowych narzędzi do obrazowania gwiazd, ale przez dziesięciolecia używali szklanych klisz fotograficznych zarówno do tworzenia obrazów nieba, jak i nagrywania widm gwiazdowych.
Badania widma w 1917 roku zostały przeprowadzone przez byłego dyrektora Obserwatorium Waltera Adamsa na Mount Wilson Observatory, który był wówczas częścią Carnegie. Według informacji zamieszczonych na kopercie płytki wynika, że gwiazda wyglądała na nieco cieplejszą niż nasze Słońce. Gdy jednak Farihi zaczął badać widmo, znalazł coś zupełnie niezwykłego. Kluczem do odkrycia było to, co nazywa się liniami absorpcji widma. Linie absorpcyjne wskazują na „brakujące kawałki” w obszarach, gdzie światło pochodzące z gwiazdy przeszło przez „coś” i miało szczególny kolor światła absorbowanego przez tę substancję. Linie te wskazują również na skład chemiczny obiektu zakłócającego.
W 1917 w widmie gwiazdy van Maanena wykazano obecność cięższych pierwiastków, takich jak wapń, magnez i żelazo, które powinny już dawno zniknąć we wnętrzu gwiazdy ze względu na ich wagę. Od około 12 lat astronomowie wiedzą, jak można wytłumaczyć fakt obserwacji tych pierwiastków w widmie gwiazdowym: gwiazda van Maanena i inne białe karły z ciężkimi pierwiastkami w swoich widmach reprezentują typ układu planetarnego posiadającego m.in. olbrzymie pierścienie pozostałości skalnych odłamków planetarnych. Te niedawno odkryte układy nazywane są zanieczyszczonymi białymi karłami.
Wygląda na to, że płyta z 1917 roku pochodząca z Carnegie Observatories zawiera najwcześniejsze nagrane dowody istnienia zanieczyszczonego systemu białego karła. Istnienie planet nie zostało jeszcze potwierdzonena ani na orbicie gwiazdy van Maanena, ani wokół innych podobnych systemów, ale Farihi jest przekonany, że jest tylko to kwestią czasu. Astronom uważa, że mechanizm, który tworzy pierścienie gruzu planetarnego, wymaga grawitacyjnego wpływu „pełnoprawnych” planet. Taki proces nie może nastąpić, chyba że są tam planety.
Carnegie jest jednym z największych na świecie kolekcji archiwalnych płyt astronomicznych, które zawiera około 250 tysięcy płyt z trzech różnych obserwatoriów: Mount Wilson, Palomar i Las Campanas. Te archiwa skrywają zapewne jeszcze wiele ciekawych historii. Być może inne niezwykłe znaleziska możemy tam odkryć w przyszłości.
Opracowano na podstawie:
1917 ASTRONOMICAL PLATE HAS FIRST-EVER EVIDENCE OF EXOPLANETARY SYSTEM
