Mikrosoczewkowanie grawitacyjne to technika, dla której TESS nie został pierwotnie zaprojektowany. Satelita został wystrzelony z jedną konkretną misją: wykrywać planety poprzez obserwację ich tranzytów przed powierzchnią gwiazd. Jednak NASA właśnie odkryła świat ukryty na widoku, ale pogrzebany w danych archiwalnych. I cała zasługa tutaj należy do Einsteina.
Planeta nazywa się Gaia23bra b 🌌. Jego masa jest około 1,6 razy większa od Jowisza. Ale tutaj następuje nieoczekiwany zwrot akcji. W przeciwieństwie do typowych obiektów, których szuka TESS, nie znajduje się blisko swojej gwiazdy macierzystej. Jej orbita jest odległa, bardzo podobna do orbity Jowisza wokół naszego Słońca. Ponadto cały ten układ znajduje się w odległości 40 000 lat świetlnych. Na tej odległości standardowe wyszukiwanie tranzytów jest niemożliwe.
Jak ją znaleźli
Zazwyczaj TESS szuka niewielkiego spadku jasności światła: planeta przesłania niewielką część gwiazdy. Prosta geometria. Ta metoda świetnie się sprawdza w przypadku dużych planet znajdujących się na bliskich orbitach. Ale tutaj mu się nie udało. Nowe odkrycie było możliwe dzięki innemu zjawisku – Ogólnej Teorii Względności.
Einstein zdał sobie sprawę, że masa zagina przestrzeń, a przestrzeń z kolei zagina światło.
Sprawa jest prosta: masa deformuje czasoprzestrzeń. Kiedy światło przechodzi obok masywnego obiektu, podąża za tą krzywą. Jeśli obiekt na pierwszym planie pokrywa się z gwiazdą w tle, masa pierwszego obiektu działa jak soczewka. Załamuje światło gwiazdy wokół siebie, intensyfikując je.
Większość tych soczewek to gromady galaktyk. To prawdziwi kosmiczni giganci. Planety są małe. Ich efekt soczewkowania jest mikroskopijny, słaby i prawie niewidoczny. Przynajmniej do tej pory.
Pierwsze oznaki Gaia23bra b pojawiły się w 2023 roku. Zostały zarejestrowane przez nieczynne już obserwatorium Gaia: niewielki wzrost jasności gwiazdy tła. Dane te zostały następnie potwierdzone przez TESS.
Nowa sztuczka dla starego myśliwego
Diana Dragomir z Uniwersytetu w Nowym Madrycie nie była zaskoczona niespodzianką. A przynajmniej nie spodziewała się, że TESS będzie w stanie to zrobić już w momencie rozpoczęcia misji.
„Nikt nie spodziewał się, że będzie do tego zdolny.”
Dane zostały już zebrane. Pozostaje tylko opracować metodę ich analizy. Naukowcy zdają sobie teraz sprawę, że sygnały mikrosoczewkowania mogą znajdować się w archiwach TESS i czekać na analizę.
Metodą tą odkryto zaledwie 5 procent z około 6000 znanych egzoplanet. Metoda tranzytu „posiada” 75 procent tej liczby. Ale tranzyty mają ograniczenia. Tęsknią za odległymi światami. W przypadku mikrosoczewkowania odległość nie jest tak ważna. Najważniejsze tutaj jest wyrównanie obiektów.
A takie wyrównanie zdarza się tylko raz.
Jedna szansa
Mallory Harris z Uniwersytetu Nowego Meksyku ujmuje to bez ogródek:
„Prawdopodobnie znajdziemy pierwszy analog Ziemi… i wtedy po prostu się z nim pożegnamy”.
Ponieważ zmienia się ustawienie obiektów. Jasność zanika. Sygnał znika. Masz tylko jedną szansę. To się nie powtarza. Nie można przeprowadzić dalszych działań w celu potwierdzenia. Jest tylko ten jeden moment w czasie.
Ta metoda działa również w przypadku małych planet. Dla światów znajdujących się w strefie zamieszkiwalnej, nawet tych bardzo odległych. Gaia23bra b krąży wokół pomarańczowego karła nieco mniejszego od naszego Słońca. To udowodniło, że TESS jest w stanie „widzieć” znacznie dalej.
W tych danych znajdują się inne podobne planety. Po prostu nie wiedzieliśmy, gdzie ich szukać. A może wiedzieli, ale nie zwracali uwagi.
Kto wie, ile światów ominęliśmy.
