Detectarea unor planete asemanatoare cu Pamantul care orbiteaza in jurul unor stele indepartate este dificila. Datorita distantelor foarte mari este imposibil sa vedem lumina reflectata de planete - ea este pur si simplu acoperita de lumina de la steaua respectiva. De aceea, astronomii detecteaza planetele cu ajutorul efectelor lor gravitationale.

Pentru aceasta, ei folosesc un efect prevazut de Eistein intr-un articol din 1936, numit "Actiunea similara unei lentile pe care o are o stea datorita deviatei luminii de campul gravitational". Conform teoriei generale a relativitatii, gravitatia nu este efectiv o forta, nu este decat expresia faptului ca orice corp cu masa produce o deformare a spatiu-timpului. Putem intelege acest lucru intrucatva metaforic gandindu-ne la adancitura pe care o lasa un obiect plasat pe o suprafata moale, de pilda o canapea. Daca o bila se misca pe suprafata si se apropie de obiect, traiectoria ei se va schimba - este ca si cum obiectul ar atrage-o cu o forta. Aceasta este numai o imagine metaforica, pentru ca, in realitate, gravitatia lasa o adancitura in spatiu-timp, si nu numai in spatiu - de fapt influenta ei principala este asupra timpului si nu a spatiului.

Importanta acestei perspective sta in faptul ca prezice ca nu numai corpurile cu masa sunt influentate de gravitatie, ci orice lucru, chiar si particulele precum fotonii (care au masa zero). Efectul de lentila gravitationala (descris in imaginea de mai jos) apare atunci cand un corp masiv este in fata unei surse de lumina. Corpul masiv modifica traiectoria luminii exact la fel ca o lupa. Prin urmare, astronomii pot folosi acest efect pentru a vedea imagini marite ale diverselor portiuni din cer.

Tehnica microlentilelor gravitationale, folosita acum pentru a detecta planete mici, si care, in principiu, ar putea detecta si planete de zece ori mai mici decat Pamantul, se bazeaza pe urmatorul lucru: daca sursa de lumina care ne intereseaza are o planeta in jurul ei (sau mai multe planete), atunci cand apare o aliniere Pamant - corp masiv care actioneaza ca o lentila gravitationala - planeta - stea, planeta produce un efect gravitational suplimentar (un efect de microlentila gravitationala) care pote fi detectat. O animatie care descrie cum pot fi detectate planete prin metoda aceasta se gaseste aici (credit: Trent Schindler, National Science Foundation).

Practic, ceea ce se intampla este ca, pe masura ce obiectul masiv trece prin fata stelei, steaua devine temporar (pentru aproximativ o luna) mai stralucitoare. Iar planeta care orbiteaza in jurul stelei o face sa arate inca si mai stralucitoare, insa numai pentru cateva ore sau zile.

Pana acum, cu aceasta tehnica s-au gasit numai cateva planete foarte mari. Ideea este ca astronomii, desigur, nu pot sa produca dupa cum doresc efecte de lentila gravitationala; ei trebuie pur si simplu sa astepte ca asemenea alinieri sa aiba loc. Insa cu cat monitorizeaza mai multe stele, cu atat devine mai probabil sa observe si asemenea evenimente.

Colaborarea internationala numita OGLE (Optical Gravitational Lensing Experiment) monitorizeaza 170 de milioane de stele din "aglomerarea" din centrul Caii Lactee. Un alt consortiu, numit PLANET (Probing Lensing Anomalies NETwork), din Australia monitorizeaza si el acelasi gen de evenimente.

OGLE identifica anual cam 1000 de asemenea efecte de microlentila gravitationala, si acum, pentru prima oara, o planeta relativ mica a fost descoperita la 22 000 de ani lumina de Soare. Planeta ar putea sa fie intre 2,8 ori masa Pamantului pana la de 11,0 ori mai mare decat masa Pamantului. Aceasta incertitudine e data de faptul ca, pentru a determina masa planetei, astronomii au nevoie sa cunoasca masa stelei in jurul careia planeta orbiteaza. Aceasta planeta nou descoperita orbiteaza in jurul unei pitice rosii - care este o stea mica (in general, piticele rosii au intre 10% si 50% din masa Soarelui), si una dintre cele mai obisnuite stele (aproximativ 85% din toate stelele din Galaxie sunt pitice rosii).

Aceasta descoperire este importanta din doua motive. In primul rand, ea permite cercetatorilor sa testeze teoriile in legatura cu formarea piticelor rosii. In al doilea rand, ea permite astronomilor sa estimeze care este raportul dintre numarul de planete de dimensiunile lui Jupiter (de sute de ori mai mari ca Pamantul) si numarul celor de dimensiuni ca a Pamantului. Alte tehnici au descoperit ca planetele precum Jupiter sunt rare - au fost descoperite numai cateva in jurul unor pitice rosii - insa aceste tehnici nu sunt suficient de sensibile pentru a detecta planetele mai mici.

"Aceasta noua descoperire ofera un indiciu puternic ca planetele mici s-ar putea sa fie mult mai raspandite decat 'Jupiterii'", a spus co-autorul descoperirii, cercetatorul la PLANET David Bennett de la Universitatea Notre Dame. "Cu ajutorul microlentilelor [gravitationale] ar fi trebuit sa descoperim pana acum o multime de 'Jupiteri', daca erau la fel de raspanditi ca planetele cu mase de cinci ori cat Pamantul. Acest lucru pune in evidenta importanta principala a tehnicii microlentilelor gravitationale: abilitatea ei de a gasi planete cu mase mici."

Scott Gaudi de la Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics din Cambridge speculeaza despre motivele pentru care planetele ca Jupiter ar fi rare: "Totul se intampla mult mai incet in jurul piticelor rosii", a spus el revistei New Scientist. "Planetele pur si simplu nu au ocazia sa creasca atat de mari ca Jupiter, din cauza ca radiatia stelei sufla materialele gazoase si praful inainte ca acestea sa apuce sa se acumuleze. Asa ca, pana la urma, ramai cu lucruri mici, fragile si cu putine lucruri gigantice."

Noua planeta, care are numele foarte sugestiv OGLE-2005-BLG-390Lb, pare sa orbiteze in jurul stelei sale la o distanta de 2,6 ori mai mare decat orbiteaza Pamantul in jurul Soarelui. Cu toate acestea, piticele rosii stralucesc atat de slab fata de Soare, incat la distanta aceea suprafata planetei este probabil la fel de rece ca Neptun sau Pluto (cam -220°C).

Aceasta descoperire este o piatra de hotar pentru tehnica microlentilelor gravitationale. Cu toate ca in 2004 mai fusesera descoperite prin aceasta tehnica doua alte planete, acestea aveau fiecare o masa de cateva ori mai mare ca Jupiter. "Acum a fost demonstrat ca poate detecta lucruri cu masa mica", a spus Sara Seager de la Carnegie Institution din Washington DC. "Este numai o problema de timp pana cand descoperim mai multe."
"Aceasta este singura metoda pe care o avem in prezent pentru a detecta planete cu o asemenea masa, la o asemenea distanta fata de stea", a spus si Andrew Gould de la Universitatea de stat din Columbus, Ohio. El este de acord ca cercetarile cu ajutorul microlentilelor gravitationale trebuie extinse, camerele foto trebuie imbunatatite pentru a acoperi o zona mai mare de cer si "aglomerarea" din centrul galaxiei trebuie monitorizata mai mult timp, de mai multe telescoape. "Mult timp am detectat planete cu orice ne pica in mana, folosind telescoape mici si chiar telescoapele astronomilor amatori. Este timpul sa trecem la etapa urmatoare."

Image Credits: ESO; NASA

RESURSE

Steaua Polara e de fapt un sistem de trei stele

Exploziile de raze X si orizontul gaurilor negre

Cum se formeaza stelele?

Coliziunea dintre galaxii

Cea mai mica 'pitica maro' din univers pe cale sa dea nastere unui sistem solar

Astronomii au descoperit "ecourile luminoase" a trei supernove

Stele artificiale create cu ajutorul laserului si folosite pentru a obtine cea mai clara imagine a centrului Caii Lactee

Charon sub lumina reflectoarelor