Roman Space Telescope bude odhalovat volně plující planety

Díky zařízením jako Kepler Space Telescope či novějšímu TESS už známe tisíce exoplanet, které byly objeveny ale díky tomu, že patří do některého z hvězdných systémů. Většinou byly totiž odhaleny díky tomu, že z našeho pohledu periodicky zastiňují svou hvězdu, nebo s ní měřitelně cloumají, čili jde o tranzit či měření radiální rychlosti hvězd. Několik planet bylo také spatřeno přímo, ale ve všech jmenovaných případech jde o to, že bez světla z blízké hvězdy by dané metody selhaly. 

 

 

Jak tedy může Nancy Grace Roman Space Telescope hledat volně plující planety, které ve své blízkosti obvykle nemají žádnou hvězdu? Jednak se vychází z předpokladu, že takových planet nebude v naší galaxii málo, což je možné tvrdit na základě toho, že planety jsou v hvězdných systémech běžný úkaz. Dosud ale byla nalezena jen hrstka volně plujících planet, a to právě kvůli tomu, že jejich detekce je velice obtížná. 

 

Roman Space Telescope ve své kampani využije efektu gravitační čočky, o němž obvykle mluvíme ve spojení se sledováním velice vzdálených a starých končin vesmíru, které nám dokáže přiblížit masivní černá díra nebo i celé klubko galaxií. Ovšem i pouhé planety pochopitelně tvoří stejný efekt, neboť mají svou hmotnost, i když nesrovnatelně menší než černá díra, natož pak galaktická kupa. Mluví se tak o efektu zvaném microlensing. 

 

 

V rámci microlensingu tak ve skutečnosti sledujeme světlo hvězdy, která se v daný moment nachází z našeho pohledu přímo za hledanou planetou. Světlo hvězdy je její gravitací ohýbající časoprostor ovlivněno, a planeta tak poslouží coby lupa. Astronomové pak tento efekt spatří prostě jako dočasné zvýšení jasu, čili se dá říci, že jde v tomto ohledu o opak tranzitivní metody, kde se pátrá naopak po dočasných propadech jasu, jak přecházející planeta částečně zastíní svou hvězdu. 

 

Problém je, že v rámci tranzitivní metody lze očekávat periodické propady, jak planeta stále dokola obíhá kolem své hvězdy. V případě microlensingu jde o efekt trvající několik hodin či dnů a poté je pryč navždy, protože nelze čekat, že stejná planeta někdy doputuje do zákrytu se stejnou hvězdou. Je tak zcela nutné, aby pozorování probíhalo nerušeně od vnějších vlivů, takže pomocí pozemních teleskopů ovlivněných atmosférou to nepůjde.

 

Nastupuje tak vesmírný Roman Space Telescope, jenž by měl být schopen nalézt i světy o velikosti Marsu, které byly v minulosti buď nějakou událostí vystřeleny z vlastního systému, anebo vznikly samy o sobě. NASA si slibuje, že nový teleskop alespoň značně zpřesní odhad, kolik takových planet může v naší Galaxii existovat. Nyní je velice široký a zahrnuje desítky miliard až biliony. 

 

Roman Space Telescope se bude pohybovat v zákrytu od Slunce za Zemí ve vzdálenosti cca 1,5 milionů kilometrů. Čili je jasné, že jde o druhý (L2) librační bod, kam bude vyslán rovněž JWST. Sledování bude probíhat podobně jako v případě Kepleru, takže Roman bude po celé měsíce zírat na stále stejnou část Galaxie a vědci pak budou v datech hledat důkazy o planetách a jejich microlensingu. Z výsledků se pak extrapolací může přesněji určit, kolik takových planet existuje. 

 

Zdroj: NASA