Egzoksiężyce powoli pojawiają się na horyzoncie. Nowa technika może pozwolić nam na odkrywanie księżyców o rozmiarach Marsa, krążących wokół planet pozasłonecznych.
Planety w naszym Układzie Słonecznym mają łącznie 176 księżyców. We wnętrzach wielu z nich najprawdopodobniej istnieją rozległe oceany ciekłej wody, w których nawet może skrywać się życie. Sama możliwość występowania krążących wokół planet pozasłonecznych księżyców, które potencjalnie mogą charakteryzować się warunkami sprzyjającymi powstawaniu życia sprawia, że są to bardzo poszukiwane obiekty.
Jednak jak dotąd, pomimo odkrycia tysięcy egzoplanet, nie udało się zaobserwować żadnego egzoksiężyca. Teraz Sujan Sengupta z Indian Institute of Astrophysics oraz Mark Marley z NASA Ames Research Center w Mountain View w Kaliforni twierdzą, że kolejna generacja dużych teleskopów powinna pozwolić na odkrywanie egzoksiężyców poprzez analizę spolaryzowanego światła planety, wokół której mogą krążyć.
Większość odkrytych dotąd planet pozasłonecznych odkryto przy wykorzystaniu metody tranzytów polegającej na obserwowaniu spadków jasności gwiazdy, gdy na jej tle przechodzi planeta. Sengupta oraz Marley wskazują, że w ten sam sposób można odkrywać egzoksiężyce: jeżeli możemy dostrzec światło odbite od planety, powinniśmy być w stanie dostrzec tranzyty jej księżyców.
Cień księżyca
Nie jest to jednak takie proste. Zamiast poszukiwać bezpośredniego cienie księżyca, naukowcy proponują skupić się na analizie polaryzacji światła.
Wystarczy założyć okulary polaryzacyjne i spojrzeć na niebo w bezchmurny dzień. Polaryzacja nieba będzie się zmieniała w zależności od miejsca, w które spojrzysz. Jednak wykonaj zdjęcie całego nieba i tego typu zmiany wzajemnie się eliminują.
Tego też oczekują astronomowie patrząc na odległą egzoplanetę przez filtr polaryzacyjny: niczego. Jeżeli jednak na tle tarczy planety przejdzie egzoksiężyc, zablokuje część światła odbitego od planety i spowoduje wzrost polaryzacji – będzie to swego rodzaju sygnatura egzoksiężyca.
„Warto wszak pamiętać, że planety pozasłoneczne znajdują się na tyle daleko, że nigdy nie uda nam się uzyskać zdjęcia planety, której towarzyszy mniejszy księżyc, dlatego też musimy szukać takich sprytnych sposobów odkrywania obecności księżyca,” mówi Marley.
Alternatywą dla tej techniki, opracowaną przez Davida Kippinga z Columbia University w Nowym Jorku, jest wykorzystanie faktu, że egzoksiężyce mogą być wykrywalne tuż przed lub po tym jak ich planeta macierzysta rozpoczyna tranzyt na tle tarczy jej gwiazdy macierzystej. Tak jak sama planeta, egzoksiężyc też blokowałby światło pochodzące od gwiazdy – aczkolwiek w znacznie mniejszym stopniu.
Od rana dostarczam Ci aktualności ze świata astronomii – masz ochotę w zamian postawić mi piwo? 🙂 Zostań patronem Pulsu Kosmosu na http://patronite.pl/pulskosmosu
Kipping wraz z innymi naukowcami analizował już dane zebrane za pomocą Kosmicznego Teleskopu Keplera poszukując tego typu sygnatur. Jak na razie poszukiwania nie przyniosły pożądanego skutku eliminując możliwość występowania księżyców masywniejszych od Ziemi. Jednak metoda polaryzacji może pozwolić na wykrywanie księżyców o masie Marsa. Jednak to z pewnością będzie trudne zadanie.
Eric Agol z University of Washington zauważa, że tego typu poszukiwania zdolności wykrycia bardzo słabego sygnału od bardzo słabego źródła. Co więcej konieczne jest wykorzystanie do tego najlepszych teleskopów na świecie. Fakt, że wzrost polaryzacji ma miejsce podczas każdego przejścia księżyca na tle planety oznacza, że sygnał będzie pojawiał się regularnie i pozwoli naukowcom na potwierdzenie detekcji.
„Pomimo wyzwań leżących przed nami – to może się udać jeżeli będziemy korzystali z olbrzymich teleskopów, precyzyjnych instrumentów, a dodatkowo będziemy mieli dużo szczęścia i przychylność komitetu przydzielającego czas obserwacyjny,” dodaje Agol.
„Im więcej metod odkrywania tym lepiej,” mówi Kipping. „Wciąż uważam, że metoda tranzytów gwarantuje największe szanse powodzenia w krótkim terminie, jednak nauka zawsze zyskuje jeżeli podchodzi się do niej z każdej możliwej strony.”
Niezależnie od tego, która metoda pozwoli na odkrycie pierwszego egzoksiężyca, Marley uważa, że korzystając z większych teleskopów i lepszych instrumentów, uda nam się wykryć kilkanaście egzoksiężyców jeszcze przed 2030 rokiem.
Źródło: newscientist