Najlepszy jak dotąd obraz obcej planety

Poszukiwania planet pozasłonecznych w oddalonych systemach gwiazdowych weszły właśnie na nowy etap – dzięki debiutowi nowego instrumentu naukowego do detekcji takich planet, GPI.

GPI (ang. Gemini Planet Imager) ustanawia całkiem nowy standard. Pierwsze wykonane nim zdjęcie dostarczyło naukowcom na Ziemi lepszy i dokładniejszy niż kiedykolwiek przedtem, bezpośredni obraz planety położonej poza Układem Słonecznym. Prace nad nim trwały aż 10 lat. Z powodzeniem pracuje od listopada ubiegłego roku.

Zdjęcie planety o nazwie Beta Pictoris b jest tym bardziej godne naszej uwagi, że obiekt ten położony jest w odległości ponad 63 lat świetlnych od Ziemi. Planeta jest widoczna na pojedynczej, 60-sekundowej ekspozycji, podczas gdy przy użyciu poprzednio wykorzystywanych instrumentów zajęłoby to około godziny. Dzięki danym z GPI dostaliśmy cenne szczegóły na temat parametrów orbity i osi obrotu planety, a także jej powiązań z pobliskim pasem asteroidów.

Dzięki tym samym danym można również przewidzieć, że w roku 2017 planeta może tranzytować dokładnie przed tarczą swojej macierzystej gwiazdy. Choć w misji teleskopu Kepler znaleziono już wcześniej tysiące tranzytujących planet, żadna z nich nie była bezpośrednio zobrazowana na zdjęciu teleskopowym. Bezpośrednie obserwacje takiego tranzytu pozwolą być może zbadać planetę z ogromną dokładnością.

Tylko garstka planet została bezpośrednio sfotografowana od czasu rozpoczęcia budowy GPI w 2004 roku — na „pokładzie” teleskopu Gemini South Telescope znajdującego się w Chile. Jednak wcześniejsze generacje urządzeń wykorzystujących optykę adaptywną nadawały się jedynie do obrazowania planet znacznie większych rozmiarami od naszego Jowisza — 3 do 10 jego mas. W dodatku musiały one krążyć daleko od swojej gwiazdy.

Zaawansowane narzędzia optyczne GPI są dostrojone akurat do wykrywania słabiej świecących planet orbitujących wokół bardzo jasnych gwiazd. Sprawia to, że da się wykrywać również planety wielkości Jowisza, krążące znaczniej wokół swych gwiazd, które są bardziej podobne do naszego Słońca. Naukowcy sądzą, że dzięki temu będą mogli niebawem odkryć i scharakteryzować 20 do 50 planet.

Czuła kamera będzie w stanie dokładnie mierzyć temperatury planet i ich skład chemiczny, co pozwoli na modelowanie komputerowe ich atmosfer i klimatów. Informacje te mogą nam tez pomóc w zrozumieniu, jak planety się tworzą. Niestety, GPI nie będzie mógł namierzać planet typu ziemskiego, ponieważ są one zbyt małe i nie odbijają wystarczających ilości światła. Ale mimo wszystko to rewolucyjne urządzenie jest ważnym krokiem na naszej drodze do prowadzenia i takich badań.