Je to prva odkrita luna zunaj našega osončja?

Še pred desetletji smo samo ugibali, koliko planetov kroži okoli zvezd zunaj našega osončja, saj jih je zaradi velikih razdalj vse prej kot lahko odkriti. Teleskop Kepler je nato s tako imenovano tranzitno metodo začel razkrivati, da jih pravzaprav ni malo. Planeti v naši soseščini imajo tudi spremljevalke (brez njih sta Merkur in Venera), zato gre sklepati, da imajo lune tudi planeti pri drugih zvezdah. A kako jih najti?

Iskanje eksoplanetov je prve rezultate prineslo šele pred 30 leti, zdaj jih je potrjenih že več kot 2000, še enkrat toliko je kandidatov za planete. Največ jih je odkril Kepler, ki pa mu zdaj zmanjkuje goriva, a že ima naslednika – satelit TESS, ki je že našel prve kandidate. Iskanje lun nekaj deset, sto ali pa celo tisoč svetlobnih let stran od nas pa je precej težja naloga, konec koncev jih morda vseh še pri nam bližnjih planetih nismo našli (naj spomnimo: pred meseci so znanstveniki objavili odkritje novih Jupitrovih lun).

Z opazovanji z vesoljskima teleskopoma Hubble in Kepler astronoma zdaj ponujata prve prave dokaze za obstoj lune zunaj osončja. Podatki kažejo, da je tako imenovana eksoluna velika kot Neptun, kroži pa okoli planeta, od Zemlje oddaljenega kar 8000 svetlobnih let. »Če bo potrjeno, bo to povsem spremenilo naše razumevanje, kako so se lune oblikovale in iz česa so lahko narejene,« je komentiral Thomas Zurbuchen iz Nase.

Iskanje s tranzitno metodo

Lani je prvi namig na obstoj lune ob planetu Kepler 1625b uzrl istoimenski teleskop. Znanstvenika z univerz Columbia in New York Alex Teachey in David Kipping sta v zvezdo usmerila veliko zmogljivejšega Hubbla.

Eksoplanete je težko opaziti neposredno, večino so jih odkrili po tako imenovani tranzitni metodi. Zaznajo jih, ko se premikajo pred zvezdo, kar nekoliko zmanjša njeno svetlost. Eksoluno je s to metodo še toliko težje odkriti, saj so manjše od planeta in tako za precej manj zmanjšajo svetlost zvezde, hkrati pa tudi spreminjajo svojo pozicijo, ker krožijo okoli svojega planeta.

Teachey in Kipping sta zaznala anomalije pri podatkih planeta Kepler 1625b. »Videla sva odstopanja in valovanja pri svetlobni krivulji, kar je pritegnilo najino pozornost,« je dejal Kipping. Za 40 ur so v območje usmerili teleskop, da je pridobil natančnejše podatke o zmanjšanju svetlosti zvezde. Planet so opazovali pred in med 19-urnim tranzitom pred obrazom zvezde. Ko se je tranzit planeta končal, je Hubble okoli tri ure in pol kasneje zaznal drugi, a precej manjši upad svetlobe. To sovpada z modeli, da planetu sledi luna. A Hubble je še pred koncem tranzita lune, sklenil opazovanje, zato podatki niso popolni in znanstvenika ne moreta z gotovostjo potrditi, da gre za luno.

Animacija tranzitne metode: 



Poleg tega upada svetlosti je Hubble dodal še en dodaten dokaz za potrditev hipoteze, in sicer tranzit planeta se je zgodil več kot eno uro pred predvidenim. Namreč: če imata planet in njegova luna skupno gravitacijsko težišče, se planet nekoliko opoteka po svoji orbiti. Podobno svojo orbito nekoliko spreminja Zemlja zaradi kroženja Lune. Raziskovalci opozarjajo, da bi se lahko orbita planeta spreminjala tudi zaradi gravitacijske privlačnosti drugega planeta v sistemu. Kepler drugega planeta ob tej zvezdi ni odkril, a to še ne pomeni, da ga tam ni.

»Spremljevalna luna je najpreprostejša in najnaravnejša razlaga za drugi upad svetlobe,« je poudaril Kipping. »Videti Hubblovo krivuljo svetlobe je bil šokanten trenutek. Moje srce je začelo biti nekoliko hitreje, ko sem gledal graf. A vedel sem, da morava ohraniti trezno glavo in testirati vse možne poti, saj bi nas lahko podatki tudi ukanili.«

Ogromna luna

Kandidatka za prvo odkrito eksoluno je ogromna, saj je njen premer primerljiv z Neptunom. »To bi lahko dalo nov vpogled v razvoj planetarnih sistemov in bi morda znanstvenike napeljalo, da znova pretresejo teorije, kako se lune oblikujejo,« je poudaril Teachey, doktorand, ki je vodil raziskavo.

Niti planet ni majhen. Je plinski velikan, kar nekajkrat masivnejši od Jupitra. Okoli zvezde kroži v tako imenovani življenju primerni coni, kjer bi lahko bila v pravih razmerah na planetu tekoča voda, a če gre za plinast planet, seveda to ni mogoče.

V primeru Zemljine Lune se je ta oblikovala iz ostankov materiala, ki se je sprostil po trčenju protoplaneta v mlado Zemljo. Ta luna pa je verjetno plinasta in se je verjetno oblikovala na precej drugačen način. Možno je tudi, da je ogromni planet k sebi potegnil tavajoči drugi planet. 

»Če bo potrjen obstoj lune Kepler 1625b-i, bo zagotovo predstavljala zanimivo uganko,« je dodal Kipping. »Luna je vznemirljiv opomnik, kako malo pravzaprav vemo o oddaljenih planetarnih sistemih,« je sklenil Teachey.

Njuno raziskavo so objavili v reviji Science Advances.