Przełomowe odkrycie Polaków. Wykazali istnienie nowej planety

Międzynarodowy zespół badaczy z astronomami z Polski po raz pierwszy w historii jednoznacznie potwierdził istnienie planety swobodnej. Badaczom udało się ją bezpośrednio „zważyć”. Do tej pory brakowało tylko tego elementu, by wykazać, że te obiekty kosmiczne są planetami. Wyniki badań opublikowano 1 stycznia 2026 r. w czasopiśmie naukowym „Science”.

Planety swobodne w kosmosie

Odkryte do tej pory pozaziemskie planety znajdują się w układach związanych grawitacyjnie ze swoimi naturalnymi słońcami, krążąc po orbitach wokół nich. Astronomowie od wielu lat jednak wiedzieli, że planety mogą istnieć nie tylko w tych układach związanych.

„Na skutek procesów takich jak np. oddziaływania grawitacyjne z innymi planetami w trakcie formowania się układów planetarnych czy bliskich przejść sąsiednich gwiazd obok systemu planetarnego, mogą być one wyrywane ze swych macierzystych układów i wystrzeliwane w przestrzeń międzygwiazdową”, wyjaśnia Uniwersytet Warszawski.

Planety te zostały nazwane planetami swobodnymi. Mogą one wędrować w Drodze Mlecznej i nie być związanymi z żadną gwiazdą. Dane szacunkowe wskazują, że liczba takich planet może przewyższać liczbę planet związanych.

Mikrosoczewkowanie przyszło na pomoc

Planety te nie emitują promieniowania i nie oddziałują z macierzystymi gwiazdami. Z tego powodu dla astronomów wyzwaniem było udowodnienie ich istnienia. Z pomocą przyszła technika mikrosoczewkowania grawitacyjnego.

„W praktyce mikrosoczewkowanie zachodzi wtedy, gdy światło odległej gwiazdy zostaje ugięte i wzmocnione przez grawitację bliższego obiektu, zwanego soczewką. Ze względu na to, że efekt nie zależy od jasności obiektu-soczewki, metoda ta pozwala na wykrywanie ciemnych, nieświecących ciał, czyli nawet wówczas, gdy sama soczewka/planeta nie emituje światła”, wyjaśnia Uniwersytet Warszawski.

W 2017 r. astronomowie z projektu OGLE odkryli kilka tysięcy zjawisk mikrosoczewkowania grawitacyjnego o rozmaitych skalach czasowych, od godzin do setek dni. – Obserwacje wskazywały, iż planet swobodnych powinno być istotnie dużo, lecz wbrew poprzednim przypuszczeniom większość z nich powinny stanowić planety małomasywne, a nie masywniejsze, o masach rzędu masy Jowisza – mówi dr Przemek Mróz, pierwszy autor tej pracy.

Kandydatki na planety swobodne

W 2024 r. badaczom udało się znaleźć „kandydatki” na planety swobodne. Uniwersytet Warszawski wyjaśnia, że do bezpośredniego wyznaczenia masy planety niezbędna jest informacja o odległości soczewki od obserwatora. W przypadku obserwacji z Ziemi wyznaczenie to jest możliwe tylko w wyjątkowych przypadkach.

Z tego powodu odkryte obiekty pozostawały „kandydatkami”. Masy tych obiektów, w zależności od ich nieznanej odległości, mogły być większe i przekraczające masy obiektów uznawanych za planety, bądź też mniejsze, jak np. w przypadku karłów.

Szczęśliwy przełom w badaniach

W 2024 r. teleskopy koreańskiej sieci KMTNet oraz teleskop projektu OGLE zlokalizowany w Chile zarejestrowały krótkotrwałe zjawisko mikrosoczewkowania grawitacyjnego jasnej gwiazdy w centrum Galaktyki. Kształt mikrosoczewkowych zmian jasności odpowiada przewidywanym zmianom wywołanym przez soczewkującą planetę swobodną.

Sztandarowa misja kosmiczna Europejskiej Agencji Kosmicznej Gaia również zaobserwowała to samo zjawisko. Chociaż satelita ten nie był przystosowany do obserwacji zjawisk krótkotrwałych, to astronomom dopisało wyjątkowe szczęście.

Satelita obserwował akurat ten rejon nieba w trakcie zaledwie dwudniowego zjawiska. Ponadto na skutek wyjątkowo korzystnego ustawienia orbity w tym momencie zebrał aż sześć obserwacji fotometrycznych w ciągu 15 godzin, czyli w najważniejszych momentach największego wzmocnienia światła przez soczewkę – potencjalną planetę.

Pierwsza planeta swobodna

Analiza danych wykazała, że przebieg zjawiska z obu oddalonych o 2 mln km obserwatoriów był podobny. Badaczom udało się również wyznaczenie precyzyjnej odległości do skupiającej światło odległej gwiazdy tła soczewki i parametrów zjawiska mikrosoczewkowania. W efekcie umożliwiło im to bezpośredni precyzyjny pomiar masy obiektu.

„Okazało się, że jest to masa planetarna wynosząca 0,22 masy Jowisza lub 70 mas Ziemi, czyli jest nieco mniejsza niż masa Saturna z naszego lokalnego Układu Słonecznego. Nie znaleziono też żadnych śladów obecności potencjalnej macierzystej gwiazdy w promieniu ponad 20 jednostek astronomicznych (odległości Ziemia–Słońce) wokół planety”, pisze UW. Astronomowie przyjęli, że obiekt ten jest pierwszą precyzyjnie „zważoną” planetą swobodną.

„Odkrycie dekady”

Odkrycie i bezpośrednie wyznaczenie masy planety swobodnej stanowi przełom w dziedzinie badania planet pozasłonecznych. To pierwsza w pełni udokumentowana detekcja zupełnie nowej kategorii planet pozasłonecznych.

– To „odkrycie dekady”, porównywalne z odkryciem pierwszych udokumentowanych planet pozasłonecznych w latach 90. ubiegłego wieku – mówi prof. Andrzej Udalski, lider projektu OGLE i autor korespondencyjny pracy w tygodniku „Science”. – Astronomowie wreszcie mają pewność, iż tego typu obiekty istnieją we Wszechświecie – dodaje naukowiec.

Cyfrowy Polak © Cyfrowy Polak