You are here

"Teolt tabatud" eksoplaneet

Astronoomidel on esimest korda õnnestunud jälgida, kuidas eksoplaneet oma ematähe ümber tiirleb. Planeedil on seni pildistatud eksoplaneetidest väikseim orbiit - see asub oma tähest umbes sama kaugel kui Saturn Päikesest ja on arvatavasti moodustunud samamoodi nagu Päikesesüsteemi hiidplaneedid. Kuna täht on väga noor, tõestab avastus, et hiidplaneedid võivad moodustuda üksnes mõne miljoni aastaga, mis kosmilistes mastaapides on lühike aeg.

Horisondi astronoomiauudiste koostaja Jüri Ivask noppis juulikuu numbrisse välja just Euroopa Lõunaobservatooriumi uudise β Pictoris'est ja selle ümber tiirlevast planeedist, mis inspireeris ka Tiit Kändlerit eriliste asjade üle mõtisklema (vt lk 40-41). β Pictoris on üksnes kaksteist miljonit aastat vana (1/3000 Päikese vanusest), aga see-eest 75 protsenti massiivsem kui Päike. Tähte, mis asub meist kuuskümmend valgusaastat Maalija (Pictoris) tähtkuju suunas, ümbritseb tolmune purdmaterjali ketas. Mitmed varasematel vaatlustel avastatud detailid on viidanud, et β Pictoris'e ümber võiks tiirelda massiivne planeet, pealegi on hiljutised vaatlused näidanud, et ketas hajub noore tähe ümbert mõne miljoni aastaga, mistõttu peab hiidplaneetide moodustumine olema kiirem kui seni arvatud.

Astronoomid jälgisid β Pictoris'e lähiümbrust aastatel 2003, 2008 ja 2009, kasutades selleks spetsiaalset NAOS-CONICA instrumenti, mis on monteeritud ühele Euroopa Lõunaobservatooriumi Väga Suure Teleskoobi 8,2meetrisele ühikteleskoobile. 2003 vaadeldi tolmukettas nõrka kiirgusallikat, kuid siis ei olnud võimalik välistada, et tegemist on taustal oleva nõrga tähega. 2008. ning 2009. aasta vaatlustel oli valgusallikas kadunud, aga värskeimatel kujutistel on see taas olemas - nüüd juba teisel pool tähte, olles seega vahepeal olnud peidus kas tähe taga või valgusesäras selle ees. See kinnitab, et tegu on tõesti eksoplaneediga, mis tiirleb ümber ematähe.

Täna on astronoomide käsituses fotod kümmekonnast eksoplaneedist. Ümber β Pictoris'e tiirlev planeet ehk β Pictoris b omab seni teadaolevaist kõige väikesemat orbiiti, mõõtmetega 8-15 astronoomilist ühikut. Niisugune lühikeseperioodiline orbiit võimaldab järgneva 15-20 aastaga salvestada kogu orbiidi ning edasised uuringud peaksid lisama teadmisi β Pictoris b kui noore planeedi atmosfääri kohta.

Et planeedi mass on umbes üheksa Jupiteri massi, sobib see täpselt selgitama deformatsioone ematähe tolmukettas. Ses mõttes sarnaneb β Pictoris b avastamine Neptuuni avastuslooga: Neptuuni olemasolu ennustas Le Verrier 19. sajandil Uraani orbiidi vaatluste põhjal.

Enamik teisi fotografeeritud planeedikandidaate asub oma tähest palju kaugemal kui β Pictoris b. Päikesesüsteemi mõõtkavasse panduna paikneksid need kõik kaugemal kui „meie" kaugeim planeet Neptuun. Niisuguste ematähest kaugele jäävate planeetide teket ei osata veel täielikult seletada, olulised protsessid võivad olla planeetide migratsioon tekkivas planeedisüsteemis või hoopis teistsugune planeeditekke mehhanism kui Päikese- ja β Pictoris'e süsteemis.

Planeetide ja tähtede tekke probleeme uurib ka Amsterdami ülikooli astrofüüsika doktorant MIHKEL KAMA: „Teiste tähtede ümber tiirlevate planeetide otsimine ja uurimine on tänapäeva täheteaduse põnevamaid suundi. Uurides erinevaid planeete, nende teket ja tingimusi, suudame paremini mõista Päikesesüsteemi, Maa ja seeläbi iseenda teket, aga ka täpsustada, kui levinud on Universumis näiteks süsinikupõhiste eluvormide arenguks sobivad paigad. 

Selles uudises kirjeldatud noort tähte β Pictoris't ümbritseb väikeste tahkete osakeste ketas. Niisuguse purdmaterjalist ketta olemasolu järgneb mõne miljoni aasta pikkusele perioodile, mil äsjatekkinud tähte ümbritseb valdavalt vesinikgaasist koosnev nn protoplanetaarne ketas, ja eelneb küpsele tähesüsteemile, kus nii gaasi kui purdmaterjali on tähe ümber vähe. Hiidplaneedi leidmine β Pictoris'e süsteemis osutab sarnaselt varasemate uuringutega tõsiasjale, et hiidplaneedid peavad tekkima kiiresti, mõne miljoni aasta jooksul pärast ematähe teket, kuni protoplanetaarne ketas veel olemas on. Hiljem ei ole sääraste gigantide jaoks enam piisavalt „ehitusmaterjali". Hetke parimad planeeditekke teooriad suudavad sellist protsessi üldiselt kirjeldada, ehkki üksikasjades jagub tööd veel küllaga - siin aitab kindlasti β Pictoris'e suhteline lähedus meile, mis võimaldab nii planeeti kui purdmaterjalist ketast üksikasjalikult uurida ja selgitada nende ühist arengulugu.

Olulist tööd kõiksuguste, kuid eriti Maa-laadsete planeetide leidmise vallas tehakse hetkel Ameerika Ühendriikide kosmoseagentuuri NASA kosmoseteleskoobiga Kepler. Viimane jälgib pidevalt ja väga suure täpsusega enam kui saja viiekümne tuhande tähe heledust, võimaldades astronoomidel leida neid haruldasi olukordi, kui mõne tähe ümber tiirleb planeet, mille tiirlemistasand viib seda Päikesesüsteemist vaadatuna oma tähe eest läbi, põhjustades sellega tähe heleduses väikese lühiajalise languse.

Äsja avalikustati Kepleri esimeste vaatlustulemuste kataloog, mis sisaldab 306 planeedikandidaati. Kandidaatideks nimetatakse neid seetõttu, et muutusi tähe mõõdetud heleduses võivad põhjustada mitmed nähtused, muu hulgas mitmiktähed, ning põhjuste eristamiseks tuleb läbi viia täiendavaid spektroskoopilisi ja suure ruumilise lahutusega vaatlusi. Lisavaatlused on väga ajamahukad ja tihti keerukad, kuid hädavajalikud nähtu tagamaade selgitamiseks, sest nagu öeldud - korrapärane varjutuslik heledusmuutus üksnes viitab planeedi olemasolu võimalusele.

Kepleriga töötavad teadlased teevad hetkel lisavaatlusi veel 400 kandidaadi kohta, selle töö tulemused avaldatakse 2011. aasta alguses. On tõenäoline, et kokku 706 kandidaadist kuni pooled osutuvadki planeetideks. Sellisel juhul võib inimkonnale tuntud eksoplaneetide arv peagi ligi kahekordistuda. Varasemast tuntud eksoplaneetidest enamik on hiidplaneedid, kuna suuremaid planeete on lihtsam leida. Esialgsed tulemused aga viitavad sellele, et enamik Kepleriga leitud uutest planeetidest on oluliselt väiksemad, vahemikus üks kuni kümme Maa suurust."

Horisont

VAATA PILTI:


 

 

Ilmume ka e-ajakirjana: