Astronomët nga Universiteti Nicolaus Copernicus në Torun kanë zbuluar një planet të ri në konstelacionin e Arushës së Madhe. Ai ka një masë sa 11 herë ajo e Jupiterit, rrotullohet rreth yllit të tij për 14 vjet dhe ka një temperaturë që nuk kalon minus 100 gradë Celsius.
Shkencëtarët përshkruan gjetjen kozmike në revistën Astronomy & Astrophysics.
Një yll i parëndësishëm me një planet masiv
Astronomët po merren me një ekzo-planet jashtëzakonisht masiv—sa 11 herë masa e Jupiterit, planeti më i madh në sistemin tonë diellor. Ai rrotullohet rreth yllit të tij prindër për 14 vjet dhe është gjashtë njësi astronomike larg tij.
“Ne nuk mund të shohim një planet, por mund të dallojmë yllin rreth të cilit rrotullohet—me një teleskop të vogël sa 10 cm. Parametrat fizikë të yllit janë të ngjashëm me ato të diellit. Të dhënat tregojnë se është 20 për qind më masiv dhe dyfish më i madh se dielli. Interesante, ai ka përfunduar tashmë fazën e evolucionit që dielli është aktualisht; ka një oborr prapa 5 miliardë vjet. Prandaj, ne mund të vlerësojmë se kjo është gjithashtu mosha e gjithë sistemit planetar,” shpjegon Dr. Habil.
Gracjan Maciejewski, NCU Prof., udhëheqës i grupit kërkimor nga Instituti i Astronomisë NCU, thotë, “Ai ndodhet në anën veriore të qiellit në konstelacionin e Arushës së Madhe dhe mban shënimin HD 118203, sepse u rendit për herë të parë në katalogun yjor të Henry Draper nën këtë numër. Teleskopi i përdorur për të bërë vëzhgimet për këtë katalog më shumë se një shekull më parë ndodhet tani në observatorin tonë në Piwnice, pranë Torunit.”
Teleskopi Draper
Teleskopi Draper është një nga astrografët e parë në botë, ose regjistruesit fotografikë të fenomeneve të sferës qiellore. Ai u ndërtua në vitin 1891 si një “memorial” për fizikantin amerikan spektroskopik Henry Draper, i cili vdiq para kohe, me të cilin gruaja e tij Anna Maria mbështeti programin ambicioz të Observatorit të Harvardit, të udhëhequr nga Edward C. Pickering, për të zhvilluar një katalog të ndriçimeve fotografike dhe fotovizuale të yjeve dhe klasifikimin e tyre spektral.
Më shumë se 60,000 imazhe fotometrike dhe spektrale të qiellit u morën me këtë teleskop në Cambridge, dhe ai kontribuoi aq shumë në qëllimin e Pickering sa që inventari i përpiluar që përmbante pothuajse një çerek milioni yje u quajt katalogu i Henry Draper. Shënimet “HD” të yjeve janë ende të përdorura sot dhe janë të njohura për të gjithë astronomët në mbarë botën.
Si arriti astrografi i Draper-it në Piwnice? Në vjeshtën e vitit 1947, filloi ndërtimi i pavijonit të parë të observatorit të NCU me një kupolë rrotulluese me pesë metra diametër. Dy vjet më vonë, një astrograf i dërguar nga Cambridge qëndronte atje dhe, pas përshtatjeve të nevojshme, filloi punën e rregullt vëzhguese.
Sot ky monument interesant, unik në botë, është bërë një atraksion për vizitorët e Institutit të Astronomisë të NCU në Piwnice.
Durimi shpërblehet
Për gati 20 vjet, astronomët kanë ditur se ylli HD 118203 rrotullohet një planet mjaft masiv. Në vitin 2006, u zbulua gjiganti i parë me gaz, me një masë sa dy masa të Jupiterit, që rrotullohej rreth yllit në një orbitë të ngushtë në vetëm gjashtë ditë.
“Vëzhgimet Doppler, megjithatë, treguan se kjo nuk ishte fundi i historisë, se mund të kishte një planet tjetër atje. Prandaj, ne menjëherë e përfshimë këtë sistem në programet tona vëzhguese,” thotë Prof. Andrzej Niedzielski, bashkautor i zbulimit.
“Në fillim, si pjesë e programit kërkimor të eksoplanetëve Torun-Pennsylvania, të kryer në bashkëpunim me profesorin Aleksander Wolszczan, ne e ndjekëm objektin me një nga instrumentet optike më të mëdha në Tokë, Teleskopi Hobby-Eberly në Teksas, me një gjatësi prej nëntë metrash.”
Rezultatet ishin aq premtuese sa që torunianët, me bashkëpunëtorë nga Spanja, vazhduan vëzhgimet e yllit në Ishujt Kanarie, duke përdorur teleskopin italian Galileo. Ky observator ishte i pajisur me instrumentet më të mira të dizajnuara për të zbuluar planetë.
“Megjithatë, tetë vjet kërkime nuk dhanë një përgjigje se çfarë lloj objekti ishte,” shton Prof. Niedzielski.
U deshën edhe shtatë vjet të tjerë që astronomët në Torun të merrnin prova të pakundërshtueshme se po merreshin me një planet.
“Durimi shpërblehet,” thotë Prof. Maciejewski. “Vëzhgimet e reja të mbledhura në mars 2023 u provuan të jenë vendimtare në përcaktimin e parametrave orbitalë të planetit. Për më tepër, pasi një planet kërkon disa vjet për të rrotulluar yllin e tij, ne mundëm të kombinonim vëzhgimet tona Doppler me matjet astrometrike të disponueshme për të përcaktuar pa mëdyshje masën e tij. Kjo na lejoi të ndërtonim një model të plotë të këtij sistemi planetar dhe të studionim sjelljen e tij dinamike.”
Para kësaj, megjithatë, ishte e nevojshme të sigurohej që nuk kishte planetë të tjerë të fshehur në sistem. Këtë detyrë e mori përsipër Julia Sierzputowska, një studente e astronomisë.
“Unë analizova vëzhgimet fotometrike të marra me teleskopin hapësinor të Anketës së Planetëve Ekstrasolarë në Transit (TESS), duke treguar se nuk kishte planetë të tjerë rreth HD 118203 më të mëdhenj se dy herë madhësia e Tokës, dhe prandaj jo mjaft masivë për të qenë të rëndësishëm për studimin e dinamikës së sistemit,” thotë Julia Sierzputowska.
Tandemi planetar
Rezultoi se astronomët kishin zbuluar një sistem planetar hierarkik.
“Është një konfigurim i çuditshëm në të cilin një planet formon një çift të ngushtë me yllin e tij, dhe një planet i dytë rrotullohet rreth çiftit në një orbitë aq të gjerë sa, si të thuash, formon një çift tjetër me të parin,” shpjegon Prof. Krzysztof Goździewski, i cili kreu studime të detajuara numerike të dinamikës së sistemit.
Të dy planetët janë masivë dhe rrotullohen në orbita mjaft të zgjatura. Pavarësisht kësaj, ndikimi i tyre gravitacional reciprok nuk destabilizon sistemin në një shkallë miliona vjeçare.
“Ne kemi treguar se kjo është për shkak të efekteve që dalin nga teoria e përgjithshme e relativitetit”, shton Prof. Goździewski.
Përgjigje kozmike
Astronomët pranojnë se njohuria për formimin dhe evolucionin e sistemeve planetare ende fsheh shumë të panjohura themelore. Sistemet hierarkike si HD 118203, të cilat janë vetëm një duzinë të njohura, u lejojnë atyre të hetojnë hipotezat për formimin e planetëve masivë.
“Një pyetje interesante është për rrugët e zhvillimit të konfigurimeve të tilla planetare,” thotë Prof. Maciejewski. “Edhe pse nga pikëpamja jonë—banorët e sistemit diellor—ato janë mjaft ‘ekzotike,’ të mësuarit për sistemet me planetë masivë të gaztë duket i rëndësishëm që të mund të njohim më mirë ‘oborrin tonë’ astronomik më të afërt.”
“Puna jonë nuk mbaron. Ne po vazhdojmë të kryejmë vëzhgime dhe analizojmë të dhëna—ka mundësi për zbulime të mëtejshme planetare,” thotë Prof. Niedzielski. “Është inkurajuese që ne arrijmë të përfshijmë studentët dhe doktorantët në këtë kërkim interesant dhe të rëndësishëm.”
