Υπάρχει μια ξεχωριστή κατηγορία εξωπλανητών που περιφέρονται γύρω από δύο αστέρια ταυτόχρονα. Ονομάζονται «αμφιπεριφερειακοί» πλανήτες (circumbinary planets) και, μέχρι πρόσφατα, οι αστρονόμοι είχαν εντοπίσει μόλις 18 από αυτούς ανάμεσα σε περισσότερους από 6.000 επιβεβαιωμένους εξωπλανήτες.
Τώρα, μια ερευνητική ομάδα από το Πανεπιστήμιο της Νέας Νότιας Ουαλίας (UNSW) στο Σίδνεϊ της Αυστραλίας, ανακάλυψε 27 επιπλέον υποψήφιους κόσμους αυτού του τύπου. Η επιτυχία αυτή αποδίδεται σε μια νέα μέθοδο αναζήτησης που ονομάζεται «αψιδωτή μετάπτωση» (apsidal precession).
Η παραδοσιακή μέθοδος της διάβασης και οι περιορισμοί της
Οι ανακαλύψεις έγιναν με βάση δεδομένα από τον δορυφόρο TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) της NASA. Ο δορυφόρος αυτός, που εκτοξεύθηκε το 2018, βασίζεται κυρίως στη δοκιμασμένη «μέθοδο της διάβασης» (transit method).
Η μέθοδος αυτή παρακολουθεί τη φωτεινότητα των αστεριών. Εάν ένας πλανήτης περάσει ανάμεσα στο αστέρι του και τη Γη, προκαλεί μια μικρή, περιοδική μείωση της φωτεινότητας του αστεριού -σαν μια μικροσκοπική έκλειψη. Αν και η μέθοδος είναι εξαιρετικά αποτελεσματική, λειτουργεί μόνο όταν η τροχιά του πλανήτη είναι τέλεια ευθυγραμμισμένη με τη δική μας γραμμή όρασης. Αν η τροχιά έχει κλίση, ο πλανήτης παραμένει αόρατος.
Εστιάζοντας στην Αψιδωτή Μετάπτωση
Η αψιδωτή μετάπτωση προσφέρει έναν εντελώς διαφορετικό τρόπο εντοπισμού πλανητών που θα μπορούσαν να ξεφύγουν από την προσοχή μας. Η μέθοδος αυτή δεν κοιτάζει άμεσα τον πλανήτη, αλλά παρακολουθεί τον τρόπο με τον οποίο τα δύο αστέρια ενός διπλού συστήματος περιφέρονται και εκλείπουν το ένα το άλλο.
Εάν υπάρχει μια ανεπαίσθητη, σταδιακή μεταβολή ή διακύμανση στον χρόνο αυτών των αστρικών εκλείψεων (εξαιτίας της βαρυτικής έλξης που ασκεί ένα τρίτο σώμα), αυτό υποδηλώνει την παρουσία ενός πλανήτη στο σύστημα, ακόμη και αν ο ίδιος ο πλανήτης δεν περνάει ποτέ μπροστά από τα αστέρια από τη δική μας οπτική γωνία.
«Μέχρι τώρα έχουμε βρει κυρίως τους πλανήτες που είναι πιο εύκολο να εντοπιστούν», δήλωσε η επικεφαλής της ομάδας Margo Thornton, αστρονόμος και υποψήφια διδάκτωρ στο UNSW. «Αυτή η νέα μέθοδος μπορεί να μας βοηθήσει να αποκαλύψουμε έναν μεγάλο πληθυσμό κρυμμένων πλανητών και να καταλάβουμε πώς μοιάζει ο πραγματικός πληθυσμός των πλανητών στο σύμπαν μας».
Τα χαρακτηριστικά των νέων υποψηφίων
Η αρχιτεκτονική αυτών των συστημάτων θυμίζει έντονα επιστημονική φαντασία, φέρνοντας στο μυαλό τη διάσημη σκηνή από το Star Wars όπου ο Luke Skywalker κοιτάζει το διπλό ηλιοβασίλεμα στον πλανήτη Τατουίν.
Τα στοιχεία για τους 27 νέους υποψήφιους πλανήτες δείχνουν τα εξής:
- Φυσική σύσταση: Πρόκειται για έναν μεικτό πληθυσμό, με ορισμένους κόσμους να κατηγοριοποιούνται ως «Υπερ-Ποσειδώνες» (Super-Neptunes) και άλλους ως «Υπερ-Δίες» (Super-Jupiters).
- Απόσταση: Βρίσκονται σε αποστάσεις που κυμαίνονται από 650 έως και 18.000 έτη φωτός από τη Γη.
- Θέση στον ουρανό: Είναι διάσπαρτοι τόσο στο βόρειο όσο και στο νότιο ημισφαίριο, που σημαίνει ότι τουλάχιστον ένα από αυτά τα συστήματα είναι ορατό με τη χρήση τηλεσκοπίου οποιαδήποτε εποχή του χρόνου.
Το επόμενο μεγάλο βήμα
Οι 27 αυτοί πλανήτες εντοπίστηκαν στο πλαίσιο μιας πιλοτικής μελέτης που εξέτασε 1.590 κοντινά διπλά αστρικά συστήματα. Σύμφωνα με τον καθηγητή Ben Montet, ανώτερο μέλος της ερευνητικής ομάδας, το γεγονός αυτό υποδηλώνει ότι υπάρχουν χιλιάδες ή και δεκάδες χιλιάδες τέτοιοι κόσμοι που περιμένουν να ανακαλυφθούν.
Η ομάδα αναμένει τώρα τη λειτουργία της νέας 10ετούς ουράνιας επισκόπησης (Legacy Survey of Space and Time) από το Αστεροσκοπείο Vera C. Rubin, η οποία θα προσφέρει τεράστιο όγκο δεδομένων. Στο μεταξύ, οι αστρονόμοι ξεκινούν το απαιτητικό έργο της επιβεβαίωσης, προκειμένου να διαπιστώσουν ποιοι από αυτούς τους 27 υποψηφίους είναι όντως πραγματικοί πλανήτες, εξετάζοντας παράλληλα αν τέτοια περίπλοκα περιβάλλοντα με δύο ήλιους θα μπορούσαν να είναι φιλόξενα για τη ζωή.