Obserwacje astronomiczne odległych obiektów wiążą się z pewnym ryzykiem. Nie możemy być pewni, że nasze interpretacje obserwacji zawsze są prawidłowe. Tak jest w przypadku planety na orbicie 40 Eridani A, która okazała się mirażem wywołanym przez aktywność gwiazdy.
Brak stuprocentowej pewności, że to co astronomowie uznają za obserwowany obiekt jest w istocie takim obiektem, nie czyni obserwacji bezużytecznymi. Bo w końcu nawet wykazanie, że dana detekcja była błędem i zrozumienie przyczyny tego błędu jest niewątpliwym postępem. I tak stało się tym razem.
Mowa o planecie pozasłonecznej HD 26965 b, którą często porównywano w tekstach do fikcyjnej planety Wolcan, miejsca narodzin jednego z najsłynniejszych i najbardziej lubianych kosmitów - pana Spocka z serii Star Trek. Porównanie wynikało położenia planety, która obiegając gwiazdę 40 Eridani A w odległości 16 lat świetlnych od Słońca, pasowała do lokalizacji Wolkana w fikcyjnym uniwersum. Fani serii jak donosi SciTechDaily nie muszą być zrażeni, bo jest dobre wyjaśnienie błędu astronomów - planeta Wolcan w jednej z części Star Trek została pochłonięta przez sztucznie stworzoną czarną dziurę, więc wymazanie jej z danych astronomicznych można uznać za oczekiwane.
Dlaczego astronomowie tak się pomylili w przypadku HD 26965 b?
Odpowiedź jest bardzo prosta. Wciąż nie dysponujemy wystarczająco precyzyjną aparaturą, by każdy potencjalny sygnał świadczący o istnieniu planety pozasłonecznej, sklasyfikować bez wątpliwości. Wiele zależy od tego jak taka planeta jest zorientowana względem obserwatora. Jej położenie, w płaszczyźnie równoległej do płaszczyzny obserwacji, prostopadłe lub pośrednie, sprawia że trzeba korzystać z różnych technik detekcji.
Każda z nich ma swoje granice. Najmniej problemów mamy, gdy planety są duże i mają stosunkowo krótkie okresy orbitalne, co pozwala na wielokrotne powtórzenie obserwacji przy podobnym położeniu planety względem macierzystej gwiazdy. A w efekcie uzyskanie wysokiego stosunku sygnał do szumu co definitywnie eliminuje błędy.
Jeśli jednak planeta pozasłoneczna jest niewielkim obiektem, musi albo zapewnić bardzo silny sygnał świadczący o jej istnieniu, albo jej zaklasyfikowanie obarczone jest dużym błędem. Na dodatek astronomowie mogą nie wziąć pod uwagę innych niż obecność planety cech gwiazdy. A te mogą wpływać na sposób w jaki zmienia się jej jasność (ważna w technice wykrywania planetów przez obserwacje tranzytów) lub mierzona jest jej prędkość radialna (ważna gdy obserwujemy planetę nie wywołującą mikrozaćmień gwiazdy).
Co to jest NEID?
NEID to spektrograf o wyjątkowej precyzji pomiaru, który współpracuje z teleskopem WIYN o średnicy 3.5 metra w obserwatorium Kitt Peak. Jest dostępny dla całej społeczności astronomicznej, wystarczy zlecić obserwacje, by szybko uzyskać rezultat. Dzięki zdolności pomiaru prędkości względnych rzędu 3,5 km/h, a w sprzyjających warunkach nawet 1 km/h, możliwa jest weryfikacja najbardziej wątpliwych obserwacji. Potencjalnie nawet takich, które wiążą się z odkryciem planet podobnych masą do Ziemi.
HD 26965 b wykryto z pomocą techniki pomiaru prędkości radialnych i tu niedokładność tych pomiarów doprowadziła do powstania mirażu jaki zasugerował istnienie planety. Dzięki obserwacjom za pomocą instrumentu NEID w obserwatorium Kitt Peak, astronomowie zdołali ponownie przeanalizować układ i to niezależnie w różnych długościach fal światła.
Okazało się, że spodziewany 42. dniowy okres orbitalny planety o masie około 8,5 masy Ziemi (planeta typu subneptunowego) to w rzeczywistości okres zmian na powierzchni gwiazdy modulowanych przez jej własny okres rotacji. Natura tych zmian jeszcze wymaga wyjaśnienia - mogą one być powiązane z konwekcją sięgającą powierzchni gwiazdy, ale hipoteza istnienia planety wokół 40 Eridani A z pewnością została obalona.
Źródło: SciTechDaily, inf. własna