Mikrolinssi-ilmiö ympäröi taivaankappaleen loistavalla renkaalla

Maan kokoinen planeetta harhailee galaksissamme

Tutkijat ovat löytäneet Maan kokoisen eksoplaneetan, joka liikkuu harhateillä ilman kytköstä tähteen. Planeetta on pienin tähän mennessä havaittu irtolainen.

Tutkijat ovat löytäneet Maan kokoisen eksoplaneetan, joka liikkuu harhateillä ilman kytköstä tähteen. Planeetta on pienin tähän mennessä havaittu irtolainen.

J. Skowron/Warsaw University Observatory

Yleensä ajatellaan, että planeetat kiertävät tähteä rinnakkaisia ratoja pitkin.

Tähtiä vilisevän Linnunradan uumenissa liikkuu kuitenkin irrallisia planeettoja tyhjässä avaruudessa ilman kiintopistettä eli selvää yhteyttä yksittäiseen tähteen.

Tähtienvälisistä planeetoista on olemassa niukasti tietoa. Tähtitieteilijät ovat kuitenkin hiljattain löytäneet ennen tunnettuja pienemmän, suunnilleen Maan tai Marsin kokoisen, irtolaisen ja kasvattaneet näin näitä vielä vähän tutkittuja taivaankappaleita koskevaa tutkimusaineistoa.

Ohikulku paljasti Maan kaltaisen planeetan

Harhailevat planeetat kulkevat pimeässä avaruudessa ilman yksittäisen tähden taustavaloa. Siksi niitä on vaikea havaita.

Planeetat löydetään yleensä harvinaisen mikrolinssi-ilmiön ansiosta. Ilmiö syntyy, kun tähti, ohittava kappale ja teleskooppi sijaitsevat samalla linjalla.

Kepler vindt een exoplaneet door microlensing

NASAn Kepler-avaruusteleskooppi ei ole enää käytössä, mutta vuosina 2009–2018 se löysi useita eksoplaneettoja niin kutsutun mikrolinssitekniikan avulla. Kun tähden valo kulkee läheltä toista planeettaa matkalla havaitsijan silmään Maassa, tähden valo himmenee hieman.

© NASA Ames/JPL-Caltech/T. Pyle

Mikrolinssi-ilmiö paljastaa avaruuden pimeät salaisuudet

Aurinkokuntien ulkopuolella sijaitsevat tähtienväliset planeetat on havaittu niin sanotun mikrolinssi-ilmiön avulla. Planeetat ovat niin pieniä, että niitä ei nähdä suoraan kaukoputkilla. Sen sijaan niiden olemassaolo voi paljastua tavasta, jolla ne taittavat niiden takana sijaitsevien tähtien valoa. Niin tähtiä kuin planeettojakin ympäröi painovoimakenttä, joka kaareuttaa niiden lähellä olevaa avaruutta. Kun kaukaisesta tähdestä saapuva valo ohittaa toisen taivaankappaleen, se taittuu painovoiman kaareuttamassa avaruudessa.

Tähti tai planeetta toimii kuin linssi. Maassa se on havaittavissa siitä, että kaukaisen tähden valo kirkastuu joksikin aikaa. Kirkastuminen voi kestää parista tunnista muutamaan päivään tai jopa useaan viikkoon – riippuen siitä, toimiiko linssinä tähti vai planeetta.

Kun kappale siirtyy kaukaisen tähden eteen, se kaareuttaa painovoimallaan valoa ja saa aikaan loistavan renkaan. Teleskooppi havaitsee ohikulun takana olevan tähden kirkastumisena.

Löytyvät planeetat ovat yleensä Jupiterin kokoisia. Uusin löytö on kuitenkin planeetta, joka vertautuu massaltaan Maahan ja Marsiin.

Takana olevan tähden valo kirkastuu sitä pitemmäksi aikaa, mitä suurempi kappale on. Pieni eksoplaneetta muutti kirkkautta 41,5 minuuttia. Sitä vähemmän aikaa kestänyttä mikrolinssi-ilmiötä ei ole huomattu.

Alkuperäinen havainto eksoplaneetasta tehtiin jo vuonna 2016 Chilessä toimivalla Las Campanasin observatoriolla.

Teleskooppi etsii irtoplaneettoja

Tutkimusten mukaan Linnunradassa pitäisi olla yhtä paljon irrallisia planeettoja kuin tähtiäkin, toisin sanoen noin 200 miljardia.

Uusi löytö laajentaa tähtienvälisten planeettojen tutkimusta osoittamalla, että on mahdollista havaita myös Maan kokoisia planeettoja.

Aluevaltauksen merkitys kasvaa viimeistään silloin, kun Nancy Grace Roman -avaruusteleskooppi lähetetään 2020-luvun puolivälissä. Sen tekee tähän mennessä laajimman mikrolinssitutkimuksen, joka parhaassa tapauksessa paljastaa 60 Maan kokoista irtoplaneettaa.

Tutkimuksen tavoitteena on selvittää tähtienvälisten planeettojen syntyä ja esimerkiksi Neptunuksen kuun Tritonin ja eräiden asteroidien alkuperää. Osa tähtitieteilijöistä uskoo niiden tulleen Aurinkokunnan ulkopuolelta.

© Shutterstock & NASA

Törmäys tähtienväliseen planeettaan tuhoaisi Maan

Kodittomat planeetat ajelehtivat ympäriinsä Linnunradassa. Teoriassa jokin niistä voi päätyä Aurinkokuntaan ja iskeytyä Maahan. Jos niin kävisi, se merkitsisi elämän loppua Maan päällä.

Todellisuudessa yhteentörmäyksen riski on niin pieni, että sen voi rauhassa unohtaa. Linnunrata on muodoltaan kiekko, jonka läpimitta on noin 100 000 valovuotta. Alue, jolla tähdet liikkuvat, voidaan arvioida noin 2 x 1013 kuutiovalovuoden laajuiseksi.

Jos kodittomien planeettojen lukumäärä on niin suuri kuin tutkijat olettavat eli noin 200 miljardia (2 x 1011), kutakin kohti jää tilaa 100 kuutiovalovuotta.

Se tarkoittaa sitä, että Auringon ja 4,3 valovuoden päässä sijaitsevan lähimmän naapuritähden Proxima Kentaurin välissä on tilastollisesti katsottuna kolme koditonta planeettaa. Lähin näistä on yhden valovuoden etäisyydellä. Tilannetta voisi verrata siihen, että jos maapallo olisi herneen kokoinen esine Helsingissä, lähin koditon planeetta olisi vastaava herne Singaporessa.