Kitų žvaigždžių planetos. HR 8799. UFO Page. Lithuanian

VU Fizikos fakulteto mokslininkai, vadovaujami M. Maskoliūno¹⁾ ir E. Stonkutės²⁾, kartu su kolegomis iš Lenkijos ir kitų šalių, padarė retą astronominį atradimą – nustatė tolimą dujinę planetą AT2021uey b panaudodami neįprastą gravitacinio mikrolęšio metodą (numatytą dar A. Einšteino). Apie šį atradimą skelbiama ir „Astronomy&Astrophysics“, vol. 697, 2025 m. gegužės numeryje.

Gravitacinis lęšis susidaro, kai kažkoks masyvus dangaus objektas atsiduria priešais tolimesnę žvaigždę (mikrolęšis skiriasi nuo lęšio tik tuo, kad užstojantis dangaus kūnas yra smulkesnis, žvaigždė ar juodoji skylė, o ne visa galaktika). Tada jis išlenkia ir sustiprina užstotos žvaigždės šviesą (visai kaip vaizdą padidinanti lupa), - ir paprastai tai netrunka ilgai. Būtent tokio trumpalaikio pašviesėjimo ir ieško astronomai „sijodami“ milžiniškus duomenų kiekius. Ir jei 90% stebimų žvaigždžių ryškumą keičia dėl įvairių priežasčių, tik labai mažas skaičius yra dėl mikrolęšių efekto. Jei tokia užstota žvaigždė turi planetą, toji planeta sukelia papildomą mažą gravitacinį poveikį ir šviesumo padidėjimo kreivėje susidaro mažas šuoliukas (virptelėjimas). Mikrolęšių metodas išskirtinis tuo, nes leidžia nustatyti „nematomus“ objektus.

AT2021uey šviesos kreivė
Projektas prasidėjo po VU mokslininkų apsilankymo 2019-ais Varšuvos un-to observatorijoje, kur mikrolęšių specialistas Lukasz Wyrzykowski pasiūlė bendrą Lenkijos ir Lietuvos iniciatyvą - išanalizuoti ESA „Gaia“ teleskopo duomenis, juos patikrinti ir papildyti antžeminiais Molėtų observatorijos teleskopų, aprūpintais aukščiausio lygio moksliniais prietaisais, stebėjimais. Tikrasis projekto tikslas buvo mikrolęšių metodu ieškoti juodųjų skylių, tačiau netikėtai buvo atrasta ekzoplaneta.

2021 m. komanda aptiko aiškius mikrolęšio požymius, o atlikę kruopštų patikrinimą, jie patvirtino egzistuojant AT2021uey b planetą, esančią maždaug už 3262 švm. Toji dujinė milžinė yra maždaug 1,3 karto didesnė už Jupiterį ir aplink mažą, santykinai vėsią M tipo nykštukinę žvaigždę maždaug 4 a.v. atstumu apskrieja per 4170 dienų (šiek tiek daugiau nei 11 m.). Jos atradimą palengvino santykinai stambus planetos dydis lyginant su pačia žvaigžde, nes į Žemę panašesnių planetų aptikimas šiuo metodu yra daug sudėtingesnis.

Pati Molėtų observatorija to mikrolęšio efekto net nepastebėjo, tačiau iš ZTF 2021 m. birželio 11 d. buvo gautas ZTF18abktckv, o liepos 27 d. ir iš „Gaia“ - Gaia21dnc signalai: „Stebėkite tą objektą, jame vvksta kažkas įdomaus“. Po 3 mėn. nustatyta, kad įvykis turi mikrolęšio prigimtį. Ir kai paaiškėjo, kad tai nėra pulsuojanti žvaigždė, įsijungė daug observatorijų, daug instrumentų, bandant išsiaiškinti, koks čia įvykis. Molėtų observatorijoje panaudoti OHP/Mistral ir LBT/PEPSI spektrografai. Kai buvo pakankamai įsitikinta, kad aptikta planetos ir žvaigždės sistema, pradėti modeliavimai nustatinėjant, kaip galėtų atrodyti tie naujai aptikti kūnai. Makiko Ban iš Lenkijos observatorijos sumodeliavo, kad planeta greičiausiai yra 1,3 Jupiterio masės, o tai reikštų, kad ji dujinė milžinė.

Dar viena įdomybė ta, kad, jei dauguma mikrolęšio reiškinių pastebimi netoli tankaus Paukščių Tako centro, AT2021uey b planeta randasi Laputės žvaigždyne galaktikos krašte (aureolėje), kur žvaigždžių yra gerokai rečiau. Todėl tai tik trečia tokiu būdu nustatyta planeta, esanti už Galaktikos „bumbulo“ (ir tai kol kas tik antroji lietuvių atrasta ekzoplaneta! - ši pulsavimo laiko kitimo metodu).

2007 m. tarptautinė tyrėjų grupė, vadovaujama Roberto Silvotti iš Italijos INAF instituto, pranešė atradusi planetą prie labai senos pulsuojančios žvaigždės V 391 Pegaso žvaigždyne, jau išgyvenusios raudonosios milžinės stadiją ir dabar esanti karšta baltąja subnykštuke – ir prie to atradimo prisidėjo ir lietuvių mokslininkas Rimvydas Janulis, Molėtų observatorijoje ją stebėjęs 165 cm teleskopu. Toji žvaigždė buvo stebima 7 m. WET programos apimtyje – ir egzoplaneta atrasta visai atsitiktinai, pastebėjus žvaigždės šviesumo kitimo anomalijas. Atradimo išskirtinumas tas, kad planeta rasta prie labai senos žvaigždės (apie 10 mlrd. m.), kurios dabartinė masė mažiau nei 0,5 Saulės masės. Dujinė planeta yra 3,2 Jupiterio masės ir nuo žvaigždės nutolusi 1,7 a.v. (prieš raudonosios gigantės stadiją ji turėjo būti apie 1 a.v. atstumu) ir orbitos trukmė 3.2 m.
Vis tik vėlesni, paskelbti 2018 m. tyrimai, rado argumentų tiek už, tiek prieš šios egzoplanetos egzistavimą – ir nors jos buvimas nepaneigtas, labiau tikėtina, kad jos nėra.

Beje, planetų paieškai panaudojami ir orbitiniai teleskopai, pvz., Hubble teleskopas (2,4 m skersmens veidrodis) aptiko kai kurias ekzoplanetas. O prancūzų COROT orbitinis teleskopas (atseit, pavadintas 19 a. kraštovaizdžių dailininko J-B.-Camille Corot³⁾ garbei, bert i6 tikro yra Convection, Rotation et Transits planétaires santrumpa), iškeltas 2006 m. gruodžio 27 d., skirtas įvairiems astrofizikiniams darbams, tarp jų ir ekzoplanetų paieškai (deja, 2012 m. lapkričio 2 d. sutriko jo kompiuteris, ir iš jo negaunama jokių duomenų). Jo parabolinis veidrodis 0,27 m 0,27 m skersmens. COROT patvirtino virš 20 planetų egzistavimą ir dar apie 600 liko kandidatų sąraše. Jo strategija yra labiau orientuota į garantuotą ekzoplanetų identifikavimą, o ne galimų kandidatų išaiškinimą, kaip yra kito orbitinio teleskopo „Kepler“ atveju.

„Kepler“ teleskopą NASA iškėlė 2009 m. kovo 7 d. Veidrodžio skersmuo – 0,95 m. Jo paskirtis – ištyrinėti dangaus sritį aplink Lyros ir Gulbės žvaigždynus - ten yra apie 140 tūkst. Saulės tipo žvaigždžių. Misija baigėsi 2012 m., tačiau buvo pratęsta bent iki 2015 m. „Kepler“ atrado virš 20 ekzoplanetų.
2011 m. gruodžio 20 d. Lyros žvaigždyne aptiktos pirmosios Žemės dydžio planetos (Kepler-20e ir Kepler-20f). 2015 m. liepos 23 d. Gulbės žvaigždyne rasta gyvybinėje zonoje esanti Žemės dydžio Kepler-452 b planeta (žr. >>>>>).

2009 m. gegužės 14 d. iškeltas Europos kosmoso agentūros orbitinis „Herschel“ teleskopas su 3,5 m veidrodžiu (ir infraraudonųjų spindulių). Jis skirtas nežinomų žvaigždžių formavimosi aspektų aptikimui. Jo misija baigiasi 2013 m.

O nematomų kūnų atradimai prasidėjo Neptūno atradimu 1846 m. „plunksnos“ (matematinių paskaičiavimų) pagalba. Išgarsėjo ir Plutono atradimas. O 1995 m. Ženevos observatorijoje optinio spektrometru buvo aptikta ekzoplaneta prie Pegaso 51. Už 50 šviesmečių esančios Saulės tipo žvaigždės randasi planeta-milžinė, kurios masė tik dukart mažesnė už Jupiterio. Ją pasiūlė pavadinti Eridanu. Ji 20 kartų arčiau žvaigždės nei Žemė, tad apsisuka vos per 4 paras. Dėl artumo žvaigždei, jos paviršius įkaitęs iki 1000^o.

Pasitaiko ir siurprizų. Pvz., 1992 m. pranešta apie planetas prie pulsaro PSR B1257+12, esančio už 1500 šviesmečių Mergelės žvaigždyne. 1994 m. atrasta ir trečia planeta. Dvi jo stambiausios planetos vos 3-4 kartus didesnės už Žemę. Tikriausiai jos sudarytos iš kietų uolienų. Jei apie pulsarą sukasi planeta, tai jo skleidžiamas radijo signalas turi osciliuojantį pobūdį. Stiprūs pulsaro spinduliuotės pluoštai sudaro kūginius paviršius. Jei tokiame paviršiuje atsiduria Žemė, tada galima užregistruoti tokį spinduliavimą. 2019 m. buvo žinomos jau 7 tokios planetos ir 1 kandidatė į jas.

2009 m. pavasarį prie raudonosios nykštukės Gliese 581, esančios už 20 šviesmečių Svarstyklių žvaigždyne, rasta Gliese 581e planeta, vos du kartus didesnė už Žemę, tačiau yra labai arti savo žvaigždės, apie kurią apsisuka vos per 3 paras. Greta jos yra dar 3 planetos, kurių viena vadinamojoje „gyvybinėje zonoje”, kurioje vanduo gali būti skystu pavidalu. O 2009 m. gegužės 12 d. Gulbės žvaigždyne atrasta „Kepler-22b”, esanti už 600 šviesmečių, yra prie Saulės tipo žvaigždės, 2,4 karto masyvesnė už Žemę ir yra „gyvenamojoje zonoje”. Ir vos už 12 šviesmečių esanti Banginio Tau žvaigždė, turi 5 planetas, kurių kai kurios yra tinkamoje gyventi zonoje, o mažiausia jų yra 5 kartus masyvesnė už Žemę. Bet tai dar ne viskas, - 2012 m. spalio 17 d. Europos astronomai atrado į Žemės masę panašią planetą, esančią prie mums artimiausios Kentauro Alfa žvaigždės (už 4,3 švm.) – tik va, ji labai jau arti žvaigždės.