Како су два нобеловца приметила прву егзопланету


Нобелова награда за физику за 2019. годину делимично је додељена градоначелнику Мицхелу и Дидиеру Куелозу за невероватно откриће које су открили 1995. године: прво откривање планете у орбити од далеке звезде сличне нашем Сунцу. Пре тога, једине планете на мапи биле су осам у нашем соларном систему. Нисмо ни знали да ли су планете уобичајене или ретке у свемиру – питање с великим импликацијама за могуће постојање ванземаљског живота.

Био је то прилично подвиг научног успављивања. Градоначелник и Куелоз погледали су звезду у сазвежђу Пегасус названом 51 Пегаси, удаљеном 50,45 светлосних година. Можемо видети светлост коју зрачи звезда, али на тој раздаљини је угаона величина извора премала да би се телескопи могли разрешити. Другим речима, не можемо заиста видети саму звезду. А ако не можете да видите звезду, сигурно не можете видети и много мању планету која кружи око ње.

Па како су то урадили? Наравно, са физиком. Као и код свих ствари, најбољи начин да то схватите је изградити модел. Дакле, направимо једноставан модел прве откривене егзопланете.

Просијавање звезда

Звезда 51 Пегаси увелико је налик нашем Сунцу – мало масивнија, али вероватно их не бисте могли разликовати да су им подједнако близу. Планета, названо названа 51 Пегаси б, је гасни гигант попут Јупитера, али је смешно близу своје звезде, са орбиталним радијусом од око 0,05 АУ. (АУ означава астрономску јединицу, што је просечна удаљеност од Земље до Сунца.) Само за поређење, Јупитер има орбитални радијус око 5 АУ.

Сада ћу доћи овамо уназад, са погодношћу гледања уназад. Користићемо процењене масе звезде и егзопланете, заједно са орбиталним радијусом, да моделирамо понашање овог система звијезда-планета, а затим ћу показати како бисте то могли да откријете. Градоначелник и Куелоз, наравно, морали су извући те процене из података. Али вероватно су имали сличан модел на уму који је водио њихов посао.

ОК, у било којем соларном систему постоји гравитациона сила која повезује звезду и планету заједно. Ова привлачна сила зависи од масе сваког предмета (Мс и мп) и удаљеност (р ) између њих, а његову величину дају:

Илустрација: Рхетт Аллаин