Planeta w układzie podwójnym

Alan M. Mac Robert , Sky and Teleskope , 14 pażdziernika 2002

Czy planety mogą istnieć w układach podwójnych ? To fascynujące pytanie, tak stare jak science fiction, teraz doczekało się jasnej odpowiedzi. Gamma Cephei, widoczna gołym okiem gwiazda niedaleko Gwiazdy Polarnej, posiada towarzysza, bardzo słabego karła na orbicie o okresie około 70 lat, a ponadto planetę olbrzyma na orbicie o okresie 2,47 roku, mówią Artie Hatzes (Thuringen Landessternwarte, Tautenburg, Niemcy), William D. Cochran (Uniwersytet w Teksasie), i inni członkowie Mc Donald Obserwatory Planet Search Team.

Grupa z obserwatorium Mc Donald'a monitoruje około 180 gwiazd w poszukiwaniu niewielkich wachań w ich prędkościach radialnych, mogących być oznakami krążącej planety. W przypadku Gamma Cephei, dokładne pomiary prędkości radialnych sięgają roku 1980. Pokazują one znaczne, powolne kołysanie wskazujące na obecność towarzyszącej gwiazdy o masie przynajmniej 0,4 mas Słońca (przynajmniej 400 mas Jowisza) na orbicie o okresie kilkudziesięciu lat. Odległość towarzysza w zależności od miejsca na orbicie wynosi od 12 do 30 jednostek astronomicznych. Jest to dystans jaki dzieli od Słońca Saturna (w peryhelium planety) oraz Neptuna (w aphelium). Towarzysząca gwiazda jest zbyt słaba, aby mogła być zaobserwowana przez teelskop. Jest to prawdopodobnie czerwony karzeł.

Analizując dokładniej wyniki pomiarów prędkości radialnej, można znaleźć słabe, ale konsekwentne i bardzo regularne, oscylacje o okresie 2,47 roku. Od 1989 roku astronomowie podejrzewali, że obiegająca gwiazdę planeta może być tego przyczyną, ale teraz grupa z obserwatorium Mc Donalda mówi, że posiada wystarczające dane, aby mieć pewność. Mówią, że kołysanie jest wywoływane przez ciało o masie przynajmniej 1,8 mas Jowisza, poruszające się po lekko eliptycznej orbicie wynoszącej planetę na odlegość 1,7 do 2,5 jednostek astronomicznych od jasnej gwiazdy. Jest to dystans jaki w przybliżeniu dzieli pas asteroid od Słońca.

Gamma Cephi, świecąca jako gwiazda 3-ciej wielkości gwiazdowej, jest najjaśniejszą spośród około 87 gwiazd, wokół których znaleziono jedną lub więcej planet. Zlokalizowana 45 lat świetlnych on Słońca, jest żółto-pomarańczowym podolbrzymem typu widmowego K1 IV o jasności obsolutnej 12 razy większej niż Słońce. Jej masa szacowana jest na 1,6 mas Słońca. Gwiazda jest na etapie ewolucji zmierzającej do przemiany w czerwonego olbrzyma. Jej towarzysz, czerwony karzeł, jest prawdopodobnie tak słaby, że świeci na nocnym niebie planety z jasnościa tylko kilkukrotnie większą niż blask Księżyca w pełni na ziemskim niebie.

Odkrycie nie jest wielką niespodzianką. Astronomowie od dawna wiedzieli, że planeta może utrzymać bezpieczną, stabilną orbitę w systemie podwójnym jeżeli tylko krąży kilkukrotnie bliżej jednej gwiazdy niż drugiej. Ale to czy planety magą powstawać w takich układach jest bardziej dyskusyjne. W zapowiedzi swojej pracy, Hatzes, Cochran i ich koledzy piszą, że planeta wokół Gamma Cephei ?powinna dostarczyć interesujących wskazówek dla zrozumienia jaki wpływ na proces formowania planet mają układy podwójne.?

Planety zostały znalezione wokół innych gwiazd, będących składnikami układów podwójnych, ale w tamtych przypadkach dwie gwiazdy są o wiele bardziej od siebie odległe i żyją całkiem niezależnie.

-- CezaryMigaszewski - 22 Feb 2004