Astronaujiena. Ieškant planetos, aptikta beveik žvaigždė

Devintosios planetos, kuri galimai egzistuoja Saulės sistemos pakraštyje, beieškantys žmonės atrado rudąją nykštukę. Šis gana netikėtas atradimas eilinį sykį įrodo, kiek daug naudos gali duoti savanorių indėlis į mokslinius atradimus.

Rudoji nykštukė. Dailininko iliustracija. ©Chuck Carter and Gregg Hallinan/Caltech

Atradimas buvo atliktas vykdant projektą „Backyard Worlds: Planet 9“, kuris yra Zooniverse grupės dalis. Zooniverse - tai daugybę projektų jungiantis tinklas, o šiuos projektus vienija jų principas, vadinamas „piliečių mokslu“ (angl. citizen science). Šie tyrimai - tai didžiulių duomenų kiekių apdorojimas, kurį kompiuteriais kol kas atlikti sudėtinga. Mat kompiuteriai sunkiai atpažįsta objektų formas, ranka rašytus tekstus ir panašius dalykus, o mūsų smegenys yra puikiai tam prisitaikiusios. „Backyard Worlds: Planet 9“ siūlo nagrinėti WISE infraraudonųjų spindulių teleskopo duomenis. WISE, arba Wide-field Infrared Survey Explorer, yra NASA teleskopas, 2010 metais daręs beveik viso dangaus nuotraukas. Vėliau prasidėjo jo antrasis gyvenimas: pasibaigus pagrindinei dangaus apžvalgos misijai, teleskopas buvo pritaikytas ieškoti artimų Žemei objektų (Near-Earth Objects) ir pervadintas NEOWISE. Ir dabar jis jų ieško, ir yra surinkęs labai daug duomenų.

Daugumą dangaus lopinėlių WISE fotografavo ne vieną kartą. Sudėjus šias nuotraukas į laiko seką, galima pamatyti, kaip objektai juda vieni kitų atžvilgiu. Jei šie objektai yra ryškūs, jų judėjimą atsekti galima ir automatiškai - taip aptikta keli šimtai artimų Žemei asteroidų. Bet blausūs objektai - pavyzdžiui Saulės sistemos pakraščiuose esančios planetos - nuotraukose vos matomi. Žmogaus akis gali pastebėti juos judančius, o kompiuterinė analizė paskęsta vaizdų mirgėjime (triukšme). Taigi šių metų vasarį sukurtas piliečių mokslo projektas, skirtas WISE duomenų analizei.

Vienas iš objektų, kurį tikimasi aptikti nagrinėjant šiuos duomenis, yra devintoji Saulės sistemos planeta. Apie jos galimą egzistavimą kalbama nuo praėjusių metų sausio, kai du mokslininkai publikavo straipsnį, kuriame teigia, jog kai kurių mažų objektų Saulės sistemos pakraščiuose orbitos yra veikiamos dešimt kartų už Žemę masyvesnio objekto (apie šį atradimą rašiau ir aš). Ši planeta, jei ir egzistuoja, yra labai toli nuo Saulės, todėl pamatyti ją - nelengva užduotis, ir kol kas to padaryti nepavyko. Infraraudonoji spinduliuotė - geriausias ruožas, kuriame galime tikėtis išvysti planetą, nes tokiomis bangomis ji gali spinduliuoti ir dėl savo vidinės šilumos, ne tik atspindėdama menką ją pasiekiančią Saulės šviesą.

Kol kas devintosios planetos aptikti nepavyko. Tačiau gegužės pradžioje paskelbta apie pirmą projekto vaisių - aptiktą rudąją nykštukę, įvardintą kodu WISEA J110125.95+540052.8 (arba šiek tiek trumpiau - WISEA 1101+5400); skaičiai žymi jos koordinates. Šis objektas nuo Saulės nutolęs per 34 parsekus, maždaug 30 kartų toliau, nei artimiausia mums žvaigždė Kentauro Proksima. Tai yra viena iš tolimiausių rudųjų nykštukių, aptiktų naudojant WISE duomenis. Kodėl nerasta tolimesnių? Priežastis paprasta - toliau esančių rudųjų nykštukių šviesa yra pernelyg blausi, kad WISE ją užfiksuotų. Net ir WISEA 1101+5400 yra dvigubai blausesnė, nei gali užfiksuoti WISE vienoje nuotraukoje. Aptikti ją tapo įmanoma tik todėl, kad teleskopas darė keletą nuotraukų, ir sudėjus jas visas išryškėjo objekto vaizdas. Nuotraukose, darytose 2010 metais, nykštukės padėtis yra šiek tiek kitokia, nei darytose 2013 metais, taigi galima nustatyti, kad objektas egzistuoja ir kad jis juda - po maždaug 0,7 kampinės sekundės per metus (vienas laipsnis turi 3600 sekundžių).

WISE nuotraukų laiko seka. Rudosios nykštukės padėtis pažymėta raudonu apskritimu. Nors ji beveik neišsiskiria iš aplinkinio mirgėjimo, galima aiškiai pamatyti judėjimą. ©NASA

Rudosios nykštukės įdomios tuo, kad užima tarpinę poziciją tarp planetų ir žvaigždžių. Jų masės siekia nuo 13 iki 80 Jupiterio masių; atitinkamai tai yra nuo 1,3% iki 8% Saulės masės. Tokios masės objektų centruose temperatūra ir tankis niekada nepakyla iki verčių, reikalingų vandenilio termobranduoliniam degimui prasidėti, taigi jos nesužimba kaip žvaigždės. Iš kitos pusės, šiek tiek termobranduolinių reakcijų ten vyksta - vandenilio izotopai deuteris ir tritis dega ir tampa heliu. Kai kurios rudosios nykštukės skrajoja pavienės, kai kurios sukasi aplink masyvesnes kompaniones, taigi gali būti, kad ir formuojasi jos dvejopai: vienos kaip žvaigždės, iš byrančio molekulinio debesies gabaliukų, kitos kaip planetos, iš protoplanetinio disko aplink jauną žvaigždę. Kiekvienos naujos rudosios nykštukės atradimas padeda mums išsiaiškinti, kaip šie objektai atsiranda ir vystosi.

Saulės, raudonosios nykštukės, rudųjų nykštukių ir Jupiterio savybių palyginimas. ©ESA

Svarbesnis už aptikto objekto savybes yra faktas, kad jį apskritai pavyko aptikti. Jei tokius blausius ir taip lėtai judančius objektus aptikti pavyks ir ateityje, "Backyard World: Planet 9" projekte tikimasi sulaukti daugiau nei 300 rudųjų nykštukių identifikavimo. Kiek daugiau nei šimtas jų turėtų būti visai nauji objektai. O gal tarp jų aptiksime ir devintąją Saulės sistemos planetą.

Tyrimo rezultatai publikuoti Astrophysical Journal Letters, perskaityti juos galite arXiv. Rezultatai populiariai pristatyti phys.org straipsnyje.

Laiqualasse

Leave a Reply

El. pašto adresas nebus skelbiamas. Būtini laukeliai pažymėti *