Ciemna, zimna i daleka: jak Polacy upolowali planetę swobodną

0:00:00 Wstęp Posłuchaj

Jak znaleźć w kosmosie coś, co jest całkiem ciemne, zimne i niewidoczne dla zwykłych teleskopów? I skąd mogła się wziąć bezdomna planeta, która nie ma swojej gwiazdy i po prostu leci sobie przez naszą galaktykę? Cześć, tu Ola Stanisławska.

I Piotrek Stanisławski, podcast Crazy Nauka, znowu temat kosmiczny. Tak, i można powiedzieć, że to jest niezwykle ważne odkrycie. Ono, co prawda, ma już dwa tygodnie, ale dopiero, jak usłyszeliśmy niedawno, zaczyna zyskiwać rozgłos w świecie zachodu.

A odkrycie jest nie tylko ważne, dlatego, że jest ważne, ale też dlatego, że bardzo znaczącą rolę odegrali w tym odkryciu Polacy, polscy astronomowie. Tak, jak już się zorientowaliście, chodzi o planetę swobodną i to, że w ogóle się udało ją złapać, to jest troszeczkę zbiegu okoliczności. Ale przede wszystkim oczywiście bardzo wiele lat obserwacji, obliczeń, pracy i tak dalej.

Więc postaram się dzisiaj oddać sprawiedliwość wszystkim zainteresowanym i nawet trochę zbiegu okoliczności. Absolutnie i tutaj też usłyszycie głos jednego z astronomów, współodkrywcy tej planety swobodnej. Pierwszej w historii odkrytej i potwierdzonej planety swobodnej.

Ale, ale zanim przejdziemy do tej super ciekawej opowieści, no to chcemy wam przypomnieć, że pozostajemy dla was podcastem, który jest całkowicie bezpłatny, dostępny bez żadnych ograniczeń. Ale żebyśmy mogli poświęcać na tworzenie tych bądź co bądź wymagających treści popularnonaukowych wystarczająco dużo czasu i energii, no to cóż, prawda jest taka przyziemna, że potrzebujemy niejakiej swobody finansowej. Więc, jeżeli ktoś z was może nas w tym wesprzeć, na przykład wrzucając nam co miesiąc do naszej skarbonki na Patronite, choćby taką drobną kwotę, to będziemy mu ogromnie wdzięczni.

Link do naszego konta w serwisie Patronite znajdziecie oczywiście w opisie odcinka. No i oczywiście dziękujemy, dziękujemy za każdą wpłaconą złotówkę, a dziękujemy również wszystkim tym, którzy nas po prostu słuchają i są z nami. Tak jest.

Jeszcze tym, którzy nas słuchają nie tylko w samej Crazy Nauce, bo przecież są już trzy podcasty naszego autorstwa. Ten, którego słuchacie oczywiście, no i jeszcze te dwa z Polskim Radiem, czyli Laboratorium Zbrodni oraz Sekcję Teorii Spiskowych. Tę ostatnią możecie również oglądać, bo jest to podcast wideo, więc też na YouTube was zapraszamy.

Czyli Spotify, strona Polskiego Radia. A jeśli chodzi o ten podcast, którego teraz słuchacie, to koniecznie musimy przypomnieć, że wraz z podcastem Crazy Nauka jesteśmy obecni na wszystkich liczących się platformach podcastowych. I tych liczących się również.

[~0:03:29] Czym jest planeta swobodna i co odkryto

1 stycznia 2026 roku. To był ten moment, kiedy ukazała się ta niezwykle ważna publikacja w prestiżowym piśmie Science, która poinformowała o odkryciu zupełnie nowej klasy obiektów kosmicznych, czyli o odkryciu planety swobodnej. To jedno z najważniejszych odkryć.

Astronomowie twierdzą, że być może w ciągu ostatnich 10 lat, a być może nawet w ciągu kilkudziesięciu ostatnich lat. To nie jest tak, że myśmy nie wiedzieli i się nie spodziewali, wręcz odwrotnie od dawna. Wiadomo było, że takie planety istnieją, ale nikt ich za rękę planetarną nie złapał aż do czasu.

Aż do czasu, kiedy różne zespoły astronomów, głównie z Europy, ale nie tylko, z dużym udziałem Polaków. Chiny są istotne, Nowa Zelandia jest, nawet jakieś Stany Zjednoczone się zaplątały, a Korea oczywiście tak. Jak najbardziej.

Ale Polacy bardzo. Mnóstwo rąk na pokład po to, żeby ustrzelić taką planetę, która sobie gdzieś wędruje przez naszą galaktykę, czyli Drogę Mleczną, bez asysty swojej gwiazdy. Bo jak pewnie wiecie, te planety, które znamy obecnie, to są planety, które krążą w orbitach wokół swoich gwiazd macierzystych.

Mogą to być też układy podwójne. W każdym razie zawsze mają jakiś taki obiekt, z którym są związane grawitacyjnie. Tymczasem planeta swobodna nie jest związana przynajmniej z gwiazdą.

Wiadomo, że w jej otoczeniu, w promieniu ponad 20 jednostek astronomicznych, jednostka astronomiczna to jest odległość Ziemi od Słońca. Nie ma w tej odległości żadnej gwiazdy, co może sugerować i najprawdopodobniej sugeruje, że to jest obiekt samotny, samotniczy. Taki samotny wędrowiec w Drodze Mlecznej.

Co więcej, naukowcom udało się nie tylko tę swobodną planetę ustrzelić, ale też dość precyzyjnie wyznaczyć jej masę. No i udowodnić, że jest to rzeczywiście wędrująca sobie przez galaktykę planeta, a nie np. brązowy karzeł.

Brązowy karzeł to taki obiekt gwiazdopodobny o masie, która jest zbyt mała, żeby mogły zachodzić w tym obiekcie reakcje przemiany wodoru w hel. Dodajmy, że to są główne źródła energii gwiazd, ciągu głównego, czyli tych, które znamy. I tu chodzi o taki obiekt, który jest mniejszy niż wynosi 80 mas Jowisza.

To jest dosyć znaczące, bo gdyby Jowisz był trochę cięższy, to być może już by zaczął być gwiazdą. Trochę bardziej. Dobrze, bo to jest tak, żeby było jasne, że mamy generalnie dwa rodzaje planet i to są planety skaliste, one są z natury dosyć małe, te wszystkie tam Ziemie, Marsy, Wenusy i tak dalej.

No i mamy planety gazowe, w większości nazywane gazowymi olbrzymiami, one są bardziej olbrzymie albo mniej olbrzymie i one powstają w różny sposób. Uznaje się w tej chwili, że te planety skaliste tworzą się z dysków protoplanetarnych, które powstają wokół rodzących się gwiazd. To, co nie pójdzie na produkcję gwiazdy i krąży się dookoła, no to tu powstają planety skaliste, a to zwykle troszeczkę dalej, chociaż niekoniecznie od gwiazdy, powstają gazowe olbrzymy.

Ale o co tu chodzi? Te gazowe olbrzymy mogą właśnie być na granicy, to znaczy na granicy zajścia w nich fuzji jądrowej, bo żeby zaszła fuzja jądrowa, to obiekt musi być na tyle duży, żeby jego grawitacja była w stanie ścisnąć w środku materię tak, żeby wytworzyć taki stan, w którym ta fuzja może zachodzić. No i to nie jest takie wcale łatwe, tak jak tu Ola wspomniała, przyjmuje się, że żeby powstała taka uczciwa gwiazda, no to musi być nie mniej niż 80 mas Jowisza.

Dlaczego Jowisza? Dlatego, że Jowisz ma ten swój potencjalik bycia gwiazdą, znaczy jest na niego za małe, ale generalnie jakby tak tego Jowisza pomnożyć razy ileś, to by mogła powstać z tego gwiazdy. I teraz jak to wszystko działa?

Są takie gwiazdy, które, no takie [? niepewne: gwiazdojdy] trochę, nazywane brązowymi karłami. Tu się uznaje, że mniej więcej granica ich powstania to jest tak 10-11, ale formalnie powiedzmy 13 mas Jowisza, czyli gdyby Jowisz był 13 razy cięższy, to wtedy mogłoby zacząć w nim zachodzić proces fuzji, ale nie takiego normalnego wodoru, tylko deuteru, czyli to jest izotop wodoru. Taka fuzja jest mniej efektywna, ten deuter krótko, znaczy krótko w skali oczywiście gwiezdnej, ale stosunkowo krótko się przetwarza, bo jest go mniej, no więc powstają brązowe karły, czyli takie prawie gwiazdy, coś w czym zachodzi owszem ten proces fuzji, natomiast on nie jest na tyle intensywny, żeby tą całą gwiazdę rozpalić, żeby z tego powstała porządna gwiazda.

Taka porządna gwiazda to jest właśnie 75-85 mas Jowisza. I wtedy już rzeczywiście zachodzi tam już temperatura, która powstaje w środku pod wpływem grawitacji, jest na tyle wysoka, że zachodzi fuzja już taka klasyczna protonów i powstaje tam hel i tak dalej i tak dalej, wiadomo. Więc te brązowe karły palą się dość krótko, temperaturę mają dość nisko, wcale niekoniecznie są brązowe, bo mogą być na przykład różowe albo fioletowe.

Te kolory ich są dosyć zróżnicowane, natomiast powstają i mogą w ten sposób funkcjonować. Natomiast to, o czym tu mówimy, no to nie jest właśnie brązowy karzeł, tylko jest to niewątpliwie planeta, jeszcze będziemy o jej rozmiarach mówili. No to może już teraz powiedzmy, że jej masa wynosi około 0,22 masy Jowisza lub 70 mas Ziemi, co oznacza, że jest to planeta o masie nieco mniejszej niż Saturn, więc tak naprawdę jest Saturnopodobną planetą.

No tak, ale pozostaje zaliczać to jednak do tych gazowych olbrzymów, nawet jeżeli to jest taki olbrzymek bardziej niż olbrzym.

[~0:10:42] Ciemno, zimno i daleko: jak może wyglądać taka planeta

Teraz wyobraźcie sobie tą całą sytuację, bo tak naprawdę wydaje mi się, że tutaj trzeba użyć wyobraźni. Wyobraźcie sobie, że mamy planetę, nieważne jaka ona tam jest w tej chwili, która po prostu leci przez otwarty kosmos, otwarty kosmos daleko od jakichkolwiek gwiazd.

Tak, przestrzeń międzygwiezdna, gdzieś gdzie jest ciemno, zimno i do domu daleko. Tak, dokładnie i po prostu taka planeta jest niesamowicie trudna do wykrycia. Zaraz powiemy o tym w ogóle, jak ją odkryto.

Natomiast pytanie oczywiście powstaje, jakie warunki na powierzchni takiej planety panują. I tu jest oczywiście błąd już trochę w tym pytaniu, bo ta planeta nie ma powierzchni, ta akurat konkretnie, dlatego że jest to gazowy olbrzym, czyli tak samo jak i Jowisz, jak i Saturn, one po prostu mają coraz gęstszy gaz. Gdzieś tam głęboko jest jądro, które już jest zestalonym, metalicznym jądrem, ale do tego miejsca można spadać, do skutku i nie przeżyć tego.

Więc tu nie ma powierzchni, ale powiedzmy sobie, jakbyśmy tak sobie tam polatali gdzieś, to jakby tam było? No przede wszystkim byłoby ciemno, ciemno i zimno, bo… Tak, nie ma tam światła dziennego, ani nocnego, ani w ogóle praktycznie żadnego poza światłem gwiazd, tych gwiazd tła, takich, które świecą jak u nas w nocy na niebie, przy czym pamiętajmy, że nasza atmosfera rozprasza światło słoneczne, nawet po tej ciemnej stronie nie jest aż tak ciemno, jak ciemno jest tam.

Już pomijam oczywiście zanieczyszczenie światłem i tam wszystkie światła miast i tak dalej, ale jakby tak wszystko wyłączyć na Ziemi, to i tak na Ziemi byłoby jednak trochę jaśniej. Co więcej i dużo jaśniej niż na tej planecie swobodnej byłoby na Neptunie, który jest ostatnią planetą w Układzie Słonecznym, a nawet na Plutonie, który już, znaczy jest jeszcze dalej niż Neptun, natomiast jest planetą karłowatą i tam też byłoby dużo jaśniej niż na tej planecie swobodnej, która sobie tak leci gdzieś w przestrzeni międzygwiezdnej. Przy czym, co ważne, taka planeta swobodna nie jest, nie musi być całkiem zimna, dlatego że światło gwiazd, promieniowanie gwiazdy to nie jest jedyne źródło ciepła, jakie może tutaj brać udział w tym wszystkim, bo mamy po pierwsze jeszcze rozpad pierwiastków promieniotwórczych, które naturalnie znajdują się we wnętrzu tego typu planet, mamy ciepło resztkowe tak zwane, które powstaje przy formowaniu się planety, przy tym jak ona jest tam ściskana grawitacyjnie itd.

Oraz ewentualnie mogą się tam pojawić jakieś pływy, czyli sama z siebie ta planeta takiego efektu by nie miała, ale powiedzmy, że jeżeli by to na przykład były, nie wiem, planeta z dużym księżycem czy coś takiego, to grawitacja powoduje odkształcanie, no przede wszystkim będzie powodowała odkształcanie księżyca, ale może też i samą planetę odkształcać i takie międlenie planety przez grawitację też powoduje wytwarzanie ciepła. To jest znane zjawisko chociażby z księżyców wokół gazowych olbrzymów.

Więc znowu myśmy, znaczy ja się zastanawiałem, czy to nie jest tak, że skoro taka planeta, mimo że z gazowym olbrzymem sunie gdzieś tam sama, no to czy ten gaz nie jest tam zamarznięty całkowicie, no więc nie jest tak. Tego typu planety składają się w dużym stopniu z wodoru. Wodór ma bardzo, bardzo, bardzo niską temperaturę krzepnięcia i w związku z tym jest wystarczająco ciepło, żeby ona zachowała tą gazową formę.

Natomiast warto też wspomnieć o tym, że mogą być i niemal na pewno są, to znaczy niemal na pewno, bo jeszcze nie złapaliśmy takiej, ale niemal na pewno są planety skaliste, czyli takie małe, które również są planetami swobodnymi. To ja jeszcze tutaj dorzucę do tych wodorowo-helowych olbrzymów to, że ich górne warstwy mogłyby być np. złożone z takich związków lotnych, które uległy kondensacji i występują w postaci chmur czy np. lodu i tak w takiej postaci może występować metan czy amoniak. Także możemy, moglibyśmy się na takiej planecie spodziewać właśnie takich dziwnych zjawisk, które niekoniecznie na pierwszy rzut oka, ucha i czegokolwiek innego kojarzymy z gazowym olbrzymem. Tak, no więc patrząc jeszcze na te planety skaliste, gdyby one miały atmosferę, no bo nie każda planeta koniecznie musi ją, znaczy jakoś tam zawsze ma, ale powiedzmy, że można ją zaniedbać, ale powiedzmy, że gdybyśmy…

Zaniedbana atmosfera. Biedna. Gdybyśmy tak wzięli, nie wiem, taką planetę jak Ziemia, wyjęli ją stąd i gdzieś tam wystrzelili, o wystrzeliwaniu planet jeszcze będzie mowa, to ziemska atmosfera uległaby kondensacji, zestaleniu, tak naprawdę spadłaby na powierzchnię w postaci lodu wodnego, lodu, dwutlenku węgla i tak dalej i tak dalej, więc najprawdopodobniej skalista planeta w takich warunkach, jeśli miała atmosferę, to miałaby tą atmosferę właśnie zestaloną. Gdyby miała na powierzchni wodę, no to oczywiście ta woda by była w postaci lodu, natomiast wewnętrzne ciepło takiej planety mogłoby spowodować, że gdzieś tam na jakiejś odpowiedniej głębokości, zależy od rozmiaru planety i wieku i tak dalej, byłaby płynna woda rozgrzewana przez to ciepło wewnętrzne planety. Również jest taka opcja teoretycznie, że gdybyśmy brali pod uwagę planetę o bardzo gęstej atmosferze, no gęstszej nawet niż Wenus, tam mógłby powstawać efekt cieplarniany, który byłby na tyle silny, że przez długi czas, przez nawet miliardy lat ta planeta byłaby w stanie nawet teoretycznie na powierzchni zachować ciekłą wodę, także jak odpowiadając na pytanie, jakie panują warunki na takiej planecie, trzeba powiedzieć, to zależy od rozmiaru, wieku, atmosfery i tak dalej i tak dalej.

Ale nawet przy tym założeniu, że nie mówimy o planecie, która jest planetą skalistą, taką jak Ziemia, małą i mało widoczną, no to też dostrzeżenie gazowego olbrzyma, który już taki olbrzymi nie jest, bo jest rozmiarów mniej więcej Saturna, mknącego sobie gdzieś w ciemnościach, gdzieś przez naszą galaktykę, no nie jest proste. Tak, bo oświetlenie tam nie mają. Nie mają.

[~0:18:37] Jak złapać planetę, której nie widać: OGLE, Gaia i mikrosoczewkowanie

No i w jaki sposób tego dokonać? Sami odkrywcy, astronomowie mówią o tym, że udało się tego odkrycia dokonać dzięki bardzo szczęśliwemu zbiegowi okoliczności, właściwie serii takich zbiegów okoliczności, a jest to zasługą tego, że w ten sam punkt przestrzeni w kosmosie jednocześnie były wpatrzone dwa typy teleskopów. Z jednej strony były teleskopy, nie jeden tylko kilka, zlokalizowane na Ziemi, w tym znajdujący się w Chile polski teleskop projektu OGLE, który jest obsługiwany, prowadzony przez Obserwatorium Astronomiczne Uniwersytetu Warszawskiego.

A z drugiej strony na ten sam punkt przestrzeni patrzył teleskop kosmiczny, europejski teleskop Gaia. No i akurat to, co się stało 3 maja 2024 roku, bo wówczas miała miejsce ta przełomowa obserwacja, to było nałożenie na siebie właśnie obserwacji zrobionych przez te bardzo różne, różnie zlokalizowane teleskopy i co właściwie one zobaczyły takiego, że udało im się, nazwijmy to, dostrzec, uchwycić tę enigmatyczną, mało widoczną planetę gdzieś tam w przestrzeni kosmicznej. Tak, tu mieliśmy możliwość zapytania o to jednego z autorów tej pracy, która się ukazała w Science, czyli profesora Łukasza Wyrzykowskiego z Obserwatorium Astronomicznego Uniwersytetu Warszawskiego.

On był w tamtym czasie również członkiem zespołu projektu Gaia, więc posłuchajmy, jak on nam to tłumaczy.

Łukasz Wyrzykowski: Tutaj mieliśmy, można by powiedzieć, podwójne szczęście. Po pierwsze, żeby w ogóle zarejestrować cokolwiek, co soczewkuje, czyli działa jak soczewka grawitacyjna, czyli w skrócie mówiąc ugina czasoprzestrzeń tak, że ta ugięta czasoprzestrzeń pozwala wzmocnić światło odległych obiektów.

Tu warto powiedzieć, że do odkrycia tej właśnie naszej wędrującej planety wykorzystano mikrosoczewkowanie grawitacyjne. No a to jest, można powiedzieć, szczególny przypadek soczewkowania grawitacyjnego. Soczewkowanie było zjawiskiem, które przewidział jeszcze Albert Einstein.

Einstein, tak, pozdrawiamy, pozdrawiamy. Arystotelesa nie pozdrawiamy. Ale Einsteina nieustająco.

On sam zresztą nie spodziewał się tego, że uda się potwierdzić to jego teoretyczne założenie dzięki obserwacjom w praktyce, że uda się to uchwycić. Tymczasem się udało. Dodajmy, że to takie soczewkowanie zachodzi wtedy, kiedy grawitacja bliższego ciała kosmicznego zmienia trasę niejako.

Tę trasę, którą pokonuje światło lecące z głębi kosmosu. I działa to jak taki naturalny wzmacniacz jasności tego światła, czyli następuje taki chwilowy rozbłysk, można powiedzieć. Tak, bo w normalnym układzie takim, powiedzmy w skali małych mas, jak macie żarówkę i zasłonicie ją palcem, no to nie widzicie tego światła.

Znaczy widzicie je odbite, ale nie bezpośrednio docierające do oka. Natomiast jeżeli mówimy o masywnych obiektach, a mówimy o masywnych, chociaż tymi masami to też jest różnie, to ta masa ugina czasoprzestrzeń, zmienia bieg promieni światła i to jest tak, jakbyśmy zamiast palucha wstawili tam no właśnie jakąś soczewkę, powiedzmy tak, czyli to światło zostaje zaburzone. Ono się tak ugina, że w pewnym momencie staje się jaśniejsze, no po prostu to zostaje skupione, można powiedzieć, no nie w jednym miejscu, ale w takim okręgu.

Jeżeli tą soczewką jest taki obiekt, który jest stosunkowo niewielki, czyli na przykład ma masę gwiazdy albo planety, no to wówczas nazywa się to mikrosoczewkowaniem. Wersja mikro, zjawiska w odróżnieniu od klasycznego soczewkowania.

Wszystko zależy od grawitacji.

Gdzie role właśnie soczewki odgrywają galaktyki. Tak i przy galaktykach to jest bardziej znane, o tym już pewnie wiele razy słyszeliście, to jest dość duże odchylenie, no takie ekstremalne zjawiska soczewkowania zachodzą w przypadku czarnych dziur, no bo to są obiekty o ogromnych masach. Jak ktoś oglądał Interstellar, to ten dziwny kształt czarnej dziury, to jest właśnie efekt odchylania promieni światła.

Przypominam, że ona miała taki kształt właśnie nielogiczny na pierwszy rzut oka, tak? Tam coś, jakaś taka, nie wiem, [? niepewne: małolka] od góry i tak dalej. Łatwo znaleźć dosyć w internecie analizy tego, bo to był zrobiony bardzo starannie projekt tego, jak ta czarna dziura wyglądała.

To się nawet logicznie tłumaczy, to znaczy my tak naprawdę widzimy, patrząc na taką czarną dziurę widzimy różne fragmenty otaczającego ją dysku z różnych miejsc w tym samym czasie, tak? I widzimy tył tej czarnej dziury, jednocześnie przód tej czarnej dziury, no to tam się taka zwykła nasza logika niskich mas zaburza, ale daje się to wszystko ogarnąć. I to ja jeszcze tutaj w ramach ciekawostki dodam, że to konkretne zjawisko mikrosoczewkowania grawitacyjnego, które właśnie ustrzeliło tę dziwną, swobodną planetę, ma swoją konkretną nazwę, a konkretnie numer.

Przyszykujcie się. Tak, on może nie będzie najbardziej przyjazny. Możecie zanotować, o tak, to mogłoby być słowo na dziś, tak.

No to tak, ta nazwa brzmi KMT-2024-BLG-0792 łamane na OGLE-2024-BLG-0516. Już? Już, to oddajmy głos profesorowi Łukaszowi Wyrzykowskiemu.

Łukasz Wyrzykowski: To pierwsze szczęście polegało na tym, że mieliśmy gwiazdę, a przed nią mieliśmy ten obiekt, który badaliśmy. To się musiało po prostu samogalaktycznie ustawić, bo inaczej nie mamy na to wpływu. My po prostu musimy obserwować miliony, miliardy gwiazd, żeby wyłapać takie bardzo rzadkie ustawienia.

Więc pierwsze szczęście to było takie, że ustawiła nam się ta planeta akurat w tym wypadku na tle innej gwiazdy, tylko tutaj musimy odróżnić, że tu nie nastąpiło zaćmienie, bo ta planeta jest bardzo, bardzo z przodu, jest bardzo daleko od tej gwiazdy, więc tego zaćmienia w ogóle nie dałoby się zarejestrować, bo jest bardzo mała. Natomiast grawitacja jest jak taka jest, więc ta grawitacja ugięła światło tej gwiazdy odległej z tyłu i ta gwiazda przez chwilę stała się jaśniejsza, ponieważ ta planetka jest bardzo mała, to ugięcie czasoprzestrzenne jest też nieduże, a ponieważ to wszystko trwa w czasie, bo ta gwiazda z tyłu się porusza, my się poruszamy, porusza się ta planeta, więc ta koniunkcja magiczna trwała dosłownie kilka godzin. Więc to jest pierwsze szczęście, że trochę mu pomogliśmy, bo obserwowaliśmy miliony gwiazd i zaobserwowaliśmy krótkie pojaśnienie gwiazdy, to to zostało wykryte z Ziemi przez projekt OGLE i inne tego typu projekty, które po prostu tym się zajmują na co dzień, na noc, można by powiedzieć dosłownie.

Natomiast drugie szczęście polegało na tym, że w tym samym czasie ten sam kawałek nieba akurat przeskanowywała misja kosmiczna Gaia. Misja kosmiczna Gaia to był już taki teleskop, który przez 11 lat nieustannie obserwował całe niebo, nie można go było skierować w dowolne miejsce tam, gdzie się chciało, natomiast po prostu miał zaprogramowany swój program obserwacyjny i po prostu przez 11 lat obserwowała całe niebo i akurat właśnie to drugie szczęście polegało na tym, że przez te krótkie okienko czasowe kilkunastu godzin, kiedy tam ta gwiazda pojaśniała, również Gaia patrzyła w tamto miejsce i to było kluczowe, ponieważ Gaia znajduje się nie na Ziemi ani nawet nie na orbicie wokół Ziemi, to jest teleskop kosmiczny, znajduje się w punkcie L2, to jest taki ulubiony przez astronomów punkt, tam James Webb teraz mieszka i inne ważne misje kosmiczne, więc Gaia też w tamtym punkcie mieszkała, a on jest oddalony od nas o bagatela 1,5 miliona kilometrów. To jest niby mało w skalach oczywiście kosmicznych, bo to jest 1% jednostki astronomicznej, czyli to, co mamy do Słońca, ale jednak to wystarczyło, żeby zmienić nieco punkt siedzenia i widzenia.

0:28:00 Punkt libracyjny L2 i rozbicie degeneracji parametrów Posłuchaj

To teraz troszeczkę o tym punkcie L2, co to jest, punkt, dokładniej punkt libracyjny L2 albo punkt Lagrange'a L2, natomiast wolę libracyjny, bo Lagrange'owi się wcale nie należy to jego nazwisko, bo on właściwie nie był pierwszym, który to odkrył, ale już zostawmy litościwie. O co chodzi? To jest coś takiego, że jeżeli mamy obiekty, dwa obiekty powiązane grawitacyjnie, to istnieje kilka, na początku sądzono, że trzy, a potem właśnie wspomniany Lagrange odkrył, że pięć takich punktów przestrzeni wokół tych obiektów, w których to punktach znosi się oddziaływanie grawitacyjne tych dwóch obiektów i trzy z tych punktów są nawet w miarę logiczne.

Tu akurat w tym przypadku, zaraz troszeczkę rozwinę, w tym przypadku mówimy o oddziaływaniu Ziemi i Słońca, bo takie punkty istnieją dla właściwie każdych dwóch obiektów powiązanych grawitacyjnie, również dla Ziemi i Księżyca, przy czym te dla Ziemi i Księżyca są mniej dla nas interesujące. Zaraz powiem, o co w ogóle chodzi w tej koncepcji, bo wyobraźcie sobie dwa obiekty, na razie skupmy się na tych trzech takich intuicyjnych punktach libracyjnych, no to tak, gdzieś nie w połowie drogi, ale gdzieś pomiędzy tymi dwoma obiektami jest takie miejsce, gdzie oddziaływanie dwóch tych mas się równoważy, czyli tak naprawdę znosi. No w przypadku Ziemi i Słońca oczywiście można przyjąć, że to z pewnością nie będzie to pośrodku, co jest logiczne, w przypadku Ziemi i Słońca to będzie gdzieś znacznie bliżej Ziemi.

Tak bliziutko, bliziutko, w skali kosmicznej. W skali kosmicznej tak. I to nie jest jedyny taki punkt, bo drugi taki punkt znajduje się, można powiedzieć, za Ziemią w tym układzie, czyli patrząc po kolei mamy Słońce, później Ziemię i później za nią jest gdzieś ten punkt, bo jeszcze grawitacja Słońca tam oddziałuje i grawitacja Ziemi też jest, równoważy się.

Trzeci taki punkt jest po przeciwnej stronie Słońca, czyli mamy znowu Ziemię, później Słońce i gdzieś tam jest ten punkt nazywany L3. No to jeszcze są dwa punkty, które Lagrange odkrył. Tak i to są te dwa takie nieintuicyjne, dlatego one nie były na początku brane pod uwagę, to są punkty, wyobraźcie sobie coś takiego, bierzecie orbitę Ziemi, macie Ziemię i rysujecie na niej pacyfkę.

Wiecie jak wygląda pacyfka, takie coś rozgałęzione, czyli jak są te boczne ramiona pacyfki, one dotykają tego okręgu, który jest orbitą Ziemi, to właśnie w tych punktach mniej więcej znajdują się dwa pozostałe punkty libracyjne, czyli L4 i L5. I teraz wspomniana Gaia znajdowała się w najatrakcyjniejszym z punktu widzenia sond kosmicznych punkcie, czyli w punkcie L2, to jest ten punkt, który jest za Ziemią. Jego atrakcyjność polega przede wszystkim na tym, że Ziemia tam nigdy nie zasłania Słońca i to daje stały dopływ energii do paneli słonecznych, jak również nie ma zmiany temperatur, takich naprężeń termicznych, dlatego że ta sonda jest stale jednostajnie oświetlona przez Słońce.

Tak naprawdę to te sondy wcale nie są w tych punktach, to znaczy one nie wiszą w jednym miejscu, bo tak by się nie dało, one krążą wokół tego punktu, są na starannie zaplanowanych orbitach. No i tak, one muszą mieć paliwo, tak, żeby tam krążyć i tutaj zresztą to będzie, o tym będzie mówił nasz dzisiejszy gość, że jak się paliwo kończy, no to taka sonda po prostu gdzieś sobie leci w przestrzeń. Jeszcze tylko dodam, że dzięki temu, że one nie stoją w tym jednym punkcie, tylko krążą wokół tych punktów, to wokół takiego jednego punktu, na przykład L2 czy coś, może krążyć kilka obiektów, tak, więc tam można kilka różnych sond wysłać.

I jeszcze jedna rzecz, którą tutaj warto dodać. Ten punkt libracyjny L2 znajduje się w odległości półtora, dwóch milionów kilometrów od Ziemi. I to warto zauważyć, że właśnie to daje pewien szczególny punkt odniesienia.

Ważny właśnie w tym, o czym zaraz będzie jeszcze dalej. W tej narracji dotyczącej szczęśliwego zbiegu okoliczności tego odkrycia i opowieści profesora Wyrzykowskiego.

Łukasz Wyrzykowski: Więc Gaia patrząc na tą samą koniunkcję, zobaczyła ją troszeczkę w innym momencie. I to troszeczkę mówimy tutaj w skali godzin, co w skali naszego Układu Słonecznego jest naprawdę niedużo. Więc to minimalne przesunięcie czasowe, czyli to opóźnienie, które zarejestrowaliśmy to zjawisko nieco później w Gai niż na Ziemi, a ponieważ mieliśmy te dane z tych dwóch miejsc w Układzie Słonecznym, byliśmy w stanie dzięki temu złamać degenerację, to się tak brzydko mówi, ale ta degeneracja parametrów, która do tej pory nie pozwalała nam jednoznacznie powiedzieć, o tak, mamy do czynienia z planetą. W tym wypadku udało nam się jednoznacznie wyznaczyć i masę i odległość i powiedzieć, że tak, to jest planeta i jesteśmy tego pewni.

Teraz wytłumaczmy może, czym jest ta degeneracja parametrów, jakkolwiek źle by to nie brzmiało. Chodzi o to, że kosmiczny teleskop Gaia skanuje regularnie jakiś obszar, ten sam, co 30 dni, no i właśnie ten teleskop wykonał aż sześć pomiarów tego miejsca w przestrzeni, gdzie odnaleziono planetę swobodną, sześć pomiarów w ciągu 15 godzin i dokładnie to nastąpiło w tym kluczowym momencie, kiedy światło zostało wzmocnione najbardziej. To jest ten moment rozbłysku światła.

I to jest ten przypadek, o którym mówiliśmy, który pomógł w tym wszystkim, bo to nie było zaplanowane, bo nikt nie wiedział, że ta planeta przysłoni w tym momencie jakąś gwiazdę, że powstanie ta soczewka i że należałoby w to miejsce skierować właśnie Gaię, żeby ona to sfotografowała, więc to jest ten szczęśliwy zbieg okoliczności, nie dość, że ona tam patrzyła, to jeszcze napstrykała tych fotek po prostu jak dzika. Zrobiła pomiary może.

W każdym razie przypominam, ona się znajduje, ta Gaia w punkcie oddalonym od Ziemi o te półtora do dwóch milionów kilometrów i dzięki tej właśnie odległości teleskop Gaia i teleskopy te, które znajdują się na Ziemi, patrzyły na to samo zjawisko w przestrzeni kosmicznej pod nieco innymi kątami. No i ta późniejsza analiza danych wykazała, że zjawisko, które zobaczyła Gaia nastąpiło około dwie godziny później niż to, które było obserwowane na Ziemi. Innymi słowy ta różnica już wystarczyła do tego, żeby wyznaczyć po pierwsze precyzyjną odległość do tej planety swobodnej od nas, no i przy okazji wyznaczyć masę tej planety.

Tak jak już wspominałam, ten obiekt ma masę 0,22 masy Jowisza, czyli około 70 mas Ziemi, co zbliża go rozmiarami do Saturna. Jeszcze z tą degeneracją, bo tak nie do końca wyjaśniliśmy, na czym polega sama degeneracja. Problem polega na tym, że jeżeli patrzymy z jednego jedynego punktu, czyli patrzylibyśmy tylko z Ziemi, to jeszcze w dodatku tylko z jednego teleskopu, to na jakiś obiekt widzimy jakieś takie soczewkowanie, tam różne rzeczy mogą mieć znaczenie, to znaczy może być na przykład tak, że jest jakiś obiekt, który ma bardzo, bardzo dużą masę, ale jest od nas bardzo, bardzo daleko, więc wtedy to soczewkowanie będzie słabsze niż obiekt, który ma mniejszą masę, ale jest bliżej.

I w sumie są trzy w ten sposób powiązane parametry, to znaczy to jest masa, odległość i prędkość, i jak je sobie różnie poustawiamy, to efekt będzie ten sam. Jakbyśmy mieli takie suwaczki do regulowania tego, to przy różnych zestawieniach tych parametrów uzyskamy taki sam efekt soczewkowania i przez to nie jesteśmy w stanie określić tego, co tutaj nas najbardziej interesuje tak naprawdę, czyli odległości i masy, no i również tutaj w tej sytuacji też prędkości, natomiast jeżeli obserwujemy to z dwóch punktów, to mierząc tę różnicę w czasie, która tutaj zachodzi, jesteśmy w stanie określić odległość od tego obiektu, a jak jesteśmy w stanie określić odległość, to ta degeneracja zostaje rozbrojona, zniesiona tak naprawdę i skoro już mamy odległość, to jesteśmy w stanie na tej podstawie określić i masę i prędkość, więc dlatego to było takie ważne i dlatego to szczęście, ten fart, o którym mówiliśmy, ma takie duże znaczenie.

[~0:37:50] Skąd się biorą planety swobodne

To wróćmy na chwilę do tego, czym właściwie są planety swobodne i w ogóle skąd one się wzięły, bo wiemy, że większość, zdecydowana większość planet, które znamy, to są te planety, które są uwiązane grawitacyjnie do swoich gwiazd.

Wiemy też już, że od dawna teoria przewidywała taki scenariusz, w którym planeta może być niezależna od gwiazdy, ale co to spowodowało? Na przykład mogło być to spowodowane tym, że jakieś nastąpiły interakcje z innymi ciałami niebieskimi wewnątrz danego systemu planetarnego albo na przykład ten system był mijany przez jakąś gwiazdę i dokonała zakłóceń i wyrwała taką planetę z jej orbity i w ogóle z całego układu planetarnego. Jak w ogóle dochodzi do takich zjawisk?

I tu jest jeszcze jedno bardzo zasadne pytanie, to znaczy jakie jest ryzyko, że to jednak nie jest wcale planeta swobodna, tylko planeta, która jest bardzo, bardzo daleko od gwiazdy i jednak jest z nią związana grawitacyjnie, bo chociaż po Układzie Słonecznym widzimy, że mamy obiekty o bardzo różnych orbitach, zresztą cały czas się rozważa na razie bardziej teoretycznie to, że być może są jeszcze jakieś wręcz nawet i planety, niekoniecznie planety karłowate, które są powiązane grawitacyjnie ze Słońcem, ale ich orbita jest tak bardzo odległa, że my w naszej historii obserwacji kosmosu, w końcu bardzo krótkiej, nie załapaliśmy się jeszcze na to, żebyśmy tą planetę zauważyli, więc jakie jest tego ryzyko?

I tu znowu o wyjaśnienie poprosimy profesora Łukasza Wyrzykowskiego.

Łukasz Wyrzykowski: To by musiała być naprawdę bardzo duża orbita w tym wypadku. Nasze badania pokazały, że do 20 jednostek astronomicznych, czyli odległości Ziemia-Słońce byliśmy w stanie wykluczyć obecność Słońca, ponieważ jest to planeta dosyć mała, ona jest wielkości Saturna, prawie Neptuna, nasz Neptun znajduje się dużo dalej od Słońca. Jest cień szansy, że jeszcze gdzieś tam to Słońce może ewentualnie się znajdować, ale ponieważ przez analogię do Układu Słonecznego, jeżeli to jest najcięższa planeta tego Układu, czyli tak jak nasz Jowisz, a one się znajdują w miarę blisko, jesteśmy w stanie, trochę machając rękami, ale troszeczkę jednak wyeliminować taki przypadek, że tamta gwiazda znajduje się przy tej planecie.

Wydaje się, że jest ona swobodna, prawdopodobnie wykopana przez zazdrosne inne planety ze swojego Układu Słonecznego albo która powstała samodzielnie.

Tylko co to właściwie znaczy, że dana planeta została wykopana przez inne planety ze swojego Układu Planetarnego?

Łukasz Wyrzykowski: Nasz Układ Słoneczny, jak spojrzymy sobie na niego, wygląda na taki stabilny, rysujemy sobie w szkole słoneczko w środku, kółeczka dookoła, te planety wszystkie. Z grubsza tak wygląda. Rzeczywiście te planety mają orbity bardzo kołowe.

Już mówię teraz o takich planetach, już te karłowate zostały wyrzucone z tego klubu planet, dlatego że ich orbity nie były kołowe i nie były koplanarne. Koplanarne znaczy, że one wszystkie leżą w jednej płaszczyźnie, więc nie dość, że są kołowe, to jeszcze leżą w jednej płaszczyźnie. Wszystko ładnie, gładko, płaski dysk, okrągłe orbity.

Natomiast kiedyś tak nie musiało być. Jak ten Układ Słoneczny powstawał, to mogły powstawać planety większe, mniejsze, ich interakcje były większe. One do tej pory trwają tak naprawdę.

Jowisz tak naprawdę zarządza ruchem wszystkich planet i powoduje pewne subtelne, ale jednak powoduje zmiany w orbitach, bardzo długofalowe. Natomiast można sobie wyobrazić, że na początku powstawania takiego Układu Słonecznego, tam panuje troszeczkę większy chaos i się przepychają te planety między sobą, która większa, no i jeżeli nastąpi jakaś koincydencja w położeniu takiej mniejszej planety, ona zawędruje gdzieś w pobliże tej dużej, to może nastąpić grawitacyjna proca. Coś, co wykorzystuje się w misjach kosmicznych, żeby za darmo uzyskać prędkość w ruchu po Układzie Słonecznym, to ten sam mechanizm mógł wyrzucić, przypadkowo oczywiście wyrzucić taką planetę, po prostu dać jej na tyle dużą prędkość, że ona przestała być grawitacyjnie związana ze swoim Słońcem.

Tak, tutaj bardziej zagadkowy jest ten drugi przypadek, kiedy planeta swobodna od razu powstaje bez tej swojej gwiazdy i bez związków grawitacyjnych ze swoją gwiazdą, w ogóle z jakąkolwiek gwiazdą.

Łukasz Wyrzykowski: To jest w ogóle ciekawe, bo znalezienie takich planet swobodnych czy samotnych troszeczkę stawia takie wyzwanie dla ludzi zajmujących się teorią powstawania planet, no bo coś takiego obserwujemy, no i co? No i co z tym zrobicie? No i musicie wymyślić jakąś teorię do tego, więc ta teoria wyrzutu jest, no to pasuje jakoś, ale też można sobie wyobrazić, że takie planety, szczególnie takie większe gazowe, mogą powstać samodzielnie z takich małych okruszków, obłoków międzygwiazdowych i są takie wielkie chmury wodoru, z których przy zapadaniu grawitacyjnym powstają gwiazdy.

Jeżeli tam jest jakaś nadwyżka, jest jakaś domieszki cięższych pierwiastków, to wtedy zaczynają powstawać też inne ciała, czasem to mogą po prostu być inne gwiazdy, czasem gwiazdy powstają w wielkich gromadach gwiazd z wielkich obłoków gazowych, ale czasem powstaje jedna gwiazda i kilka mniejszych planetek. Można sobie to, skalując w dół, można sobie wyobrazić, że też istnieją takie samodzielne obłoczki, które też w końcu grawitacyjnie się zapadną i z nich powstanie taka samotna sobie gwiazdka. Nawet nie gwiazdka właśnie, na tyle mały ten obłok, że on nie zostanie gwiazdą nigdy, tylko powstanie taka mała gazowa planeta.

Jakby ktoś chciał zobaczyć, jak to jest z tym wykopywaniem planet, to ja polecam do zabawy rozmaite takie symulatory grawitacji. Ja się troszeczkę tym pobawiłem. Znajdziecie w opisie odcinka link do takich symulatorów.

One działają oczywiście, przynajmniej, dobra, nie wszystkie, działają w dwóch wymiarach, ale to już całkiem dużo pokazuje, to znaczy można sobie tam poustawiać jakieś obiekty, uruchomić tu symulację i zobaczyć, jak one się zachowują grawitacyjnie. W jednym z tych symulatorów zacząłem np. dokładać kolejne planety do jakiegoś układu i można tam przyspieszyć czas, to wszystko bardzo szybko się dzieje.

Dzięki temu widzimy np. że coś, co uznajemy teraz w tym naszym Układzie Słonecznym za rzecz właściwie pewną i stabilną, czyli te orbity planet, że one się mogą bardzo nagle zmieniać, nagle, dosłownie nagle, dlatego że jeżeli planety się miną zbyt blisko albo np. kiedy jest taka sytuacja, że ustawiają się jedna za drugą dwie planety o dużej masie, to one są w stanie grawitacyjnie wyciągnąć planetę o mniejszej masie z jej orbity, tą orbitę zmienić, więc jak się pobawicie tymi symulatorami, to można sobie zrobić np. taką sytuację, kiedy mamy całkiem stabilny układ, który przez ileś tam obrotów funkcjonuje, można powiedzieć normalnie, wydaje się być bezpieczny, aż to nagle ustawiają się jakoś tam dwie czy trzy planety i nagle jedna z tych planet dosłownie zostaje wystrzelona z orbity wokół swojej gwiazdy. I to warto rzeczywiście sobie obejrzeć, popatrzeć, bo to działa na wyobraźnię.

Tak, to jest fajna zabawa.

0:46:03 Universe Sandbox, polskie mikrosoczewkowanie i projekt OGLE Posłuchaj

Gdyby ktoś chciał zainwestować w trochę ambitniejszą wersję tego, to jest taka gra, gra nie gra, to się nazywa Universe Sandbox, kosztuje, dzisiaj kupiłem, 137 złotych. Wow, nie mówiłeś. Nie mówiłem, więc to jest w ogóle już taki np. bardzo zaawansowany symulator, bo tam można się bawić w bardzo różnych skalach, można się bawić całymi układami wokół gwiazd, można się bawić zmieniając parametry na pojedynczych planetach, można zobaczyć, nie wiem, co by było, jakby się Ziemia kręciła szybciej albo wolniej, albo jakby miała większy księżyc, mniejszy itd. Także to już jest, to jest do kupienia, jak gra dosłownie jest na Steamie, jest tam w różnych innych miejscach. Universe Sandbox polecam, jeżeli ktoś ma ochotę się takimi rzeczami bardziej pobawić, a jeżeli nie chcecie inwestować, to tak jak mówię, podrzucamy w linkach jakieś takie pojedyncze, prostsze symulatory.

To ja jeszcze przez chwilę pogrzeję to mikrosoczewkowanie grawitacyjne, dlatego, że bez odkrycia tego zjawiska i rozwinięcia go w praktyce, w obserwacjach astronomicznych, to w ogóle nie byłoby mowy o odkryciu tej właśnie swobodnej planety, o której dzisiaj wam opowiadamy. A tak naprawdę jest to właściwie polski wynalazek i polska specjalność, to mikrosoczewkowanie. Dodajmy, że z jego pomocą, z pomocą właśnie tej metody udało się do tej pory odnaleźć i potwierdzić, to jest najważniejsze, że potwierdzić istnienie ponad 100 egzoplanet, czyli planet pozasłonecznych, to oczywiście jest niewiele w porównaniu z 6000 planet pozasłonecznych, które odkryto innymi metodami, natomiast ta metoda, właśnie to mikrosoczewkowanie, jest niezwykle ważne, jak widzimy, w poszukiwaniu i odkrywaniu obiektów, nazwijmy to nietypowych, jak również w badaniu czarnych dziur m.in. To prosto jest stosunkowo znaleźć, tak prosto, planetę, która krąży wokół gwiazdy w takim układzie, kiedy ona nam przysłania tą gwiazdę od czasu do czasu. Nawet jeżeli to jest taka tycia planetka, jak jakieś tam, nie wiem, Merkury, z całym szacunkiem dla Merkurego, pozdrawiamy, to on odrobinę światła odbiera jednak tej swojej gwieździe, więc kiedy, jeżeli mamy takie ustawienie, że planeta przelatuje od czasu do czasu między swoją gwiazdą a Ziemią, no to to przysłonięcie powoduje, że jesteśmy w stanie stwierdzić, że tam się coś dzieje.

Tak, to jest jeden ze sposobów poszukiwania. Drugi sposób to jest śledzenie tego, jak gwiazda buja się na boki, bo nawet znowu niewielka planeta, będąca na orbicie, też ma swoją masę i też w jakimś stopniu zaburza ruch gwiazdy, więc tych metod jest kilka, ale to są takie dwie podstawowe. Jeszcze przypomnę o metodzie polegającej na obserwacji pulsarów i właśnie dzięki tej metodzie zostały odkryte pierwsze w ogóle znane nam w dziejach planety pozasłoneczne.

W roku 1992 odkrył je profesor Aleksander Wolszczan, który nie dostał za to nagrody Nobla, zdecydowanie była w tej dziedzinie przyznawana nagroda, a on jej nie dostał po prostu. Natomiast warto wiedzieć, że to osiągnięcie, jakby to było wstrząsające, że nagle się okazało, że jesteśmy w stanie odkryć inne planety w innych układach planetarnych i że nie jesteśmy jedynym wyjątkowym takim układem w skali wszechświata, co oczywiście było od dawna oczywiste. Można było się spodziewać, ale zawsze lepiej wiedzieć niż tylko się spodziewać.

Absolutnie. I wracając do tej polskiej specjalności, czyli tego mikrosoczewkowania grawitacyjnego, no to tutaj już nasz gość, profesor Wyrzykowski, wspomniał o projekcie OGLE. To brzmi trochę dziko, jak ogr.

Coś między Googlem a ogrem, ale tylko takie nasze refleksje. Nie bierzcie tego na serio. Tak naprawdę jest to skrót od The Optical Gravitational Lensing Experiment, czyli eksperyment soczewkowania grawitacyjnego.

No i jest to projekt prowadzony od 1992 roku w Obserwatorium Las Campanas w Chile. I właśnie te obserwacje prowadzą naukowcy, astronomowie z Obserwatorium Astronomicznego Uniwersytetu Warszawskiego. Robią to pod kierunkiem profesora Andrzeja Udalskiego, a tak naprawdę cała idea prowadzenia tego projektu i korzystania z mikrosoczewkowania grawitacyjnego pochodzi od bardzo ważnego polskiego astronoma, profesora Bohdana Paczyńskiego, który pracował w Princeton University.

I on jest jednym z dwóch twórców tej właśnie metody. I profesor Wyrzykowski tak nam opowiadał na ten temat.

Łukasz Wyrzykowski: To wszystko zaczęło się w latach 90. albo nawet 80., kiedy profesor Udalski, jeszcze wtedy nie profesor nawet, został wskazany przez profesora Paczyńskiego, naszego innego astronoma polskiego, jako świetny człowiek, który się zna i na sprzęcie, i na astronomii, i na obserwacjach, który będzie w stanie tego typu projekt zrealizować. Więc Paczyński miał taką wizję, żeby obserwować miliony, miliardy gwiazd po to, żeby właśnie szukać, Paczyński konkretnie chciał szukać ciemnej materii za pomocą tej metody.

Przez 30 lat nie udało nam się jej znaleźć, to dodam. Natomiast przy okazji znaleźliśmy inne rzeczy, znaleźliśmy czarne dziury, planety, inne gwiazdy, soczewkujące inne gwiazdy. Więc to był ten inicjujący ognik na początku lat 90.

Właśnie profesor Udalski zaczął projekt OGLE, później w 1996 roku powstał nasz własny Teleskop Uniwersytetu Warszawskiego w Chile, który w zasadzie nieprzerwanie działa do tej pory. Jest to najdłużej działający projekt astronomiczny wydaje mi się w ogóle na świecie. Podobnych projektów wtedy w latach 90. powstały jeszcze dwa, ale one w którymś momencie przestały działać. Jak już nie zobaczyły tej ciemnej materii, to już się poddały. Natomiast do poszukiwań planet to się teraz stało taką modną dziedziną w tym aspekcie mikrosoczewkowania.

Powstały jeszcze inne projekty. Jest nowozelandzko-japoński projekt MOA w Nowej Zelandii, mają [? niepewne: Teleskop Fajny] oraz koreańska sieć teleskopów. Oni mają już teleskopy w Chile, w Afryce Południowej i w Australii.

I te teleskopy praktycznie obserwują te wszystkie trzy zespoły. W tej chwili obserwują niebo przez 24 godziny na dobę. To jest konieczne, jeżeli chcemy znaleźć tego typu krótkie anomalie, jeżeli on trwa kilkanaście godzin czy kilka godzin, a jeżeli akurat w Chile jest dzień, no to mamy szansę, że zaobserwujemy coś takiego w nocy nowozelandzkiej i vice versa.

Powiem tak, mikrosoczewkowanie grawitacyjne przez samą swoją naturę, że ono działa na grawitację, to jest jedyna i najlepsza metoda do szukania obiektów nieświecących. Planety generalnie nie świecą, można tak przyjąć, ale są znajdywane planety przy gwiazdach metodami różnymi np. przez mierzenie zmian prędkości tej gwiazdy, przez obserwowanie zmian jasności gwiazdy, kiedy taka planeta zaćmiewa ją, przez nawet obserwowanie tych planet bezpośrednio, takich, które są bliżej, można je nawet sfotografować.

Natomiast jeśli chodzi o takie planety, których wydaje się dużo być w galaktyce, które są albo daleko od swojego Słońca, nie wpływają tak naprawdę na to Słońce, więc nie jesteśmy w stanie użyć tych metod, lub są to też planety swobodne, tak jak w tym wypadku, to soczewkowanie grawitacyjne jest jedyną metodą, bo ona jest czuła na grawitację, a nie na światło, także tylko tą metodą jesteśmy w stanie badać tę populację, taką trochę dziwną populację tych planet, ale widzimy, że ona jest.

0:55:05 Co dalej: misje Roman i Earth 2.0, ciemna materia i pożegnanie Posłuchaj

Czy w takim razie astronomowie z projektów Gaia i OGLE nadal będą liczyć na takie szczęśliwe zbiegi okoliczności, dzięki którym znajdą kolejne planety swobodne, czy jakoś może pomogą swojemu szczęściu?

Łukasz Wyrzykowski: No niestety moja ulubiona misja kosmiczna Gaia już przestała działać. W styczniu 25 roku skończyło się jej paliwo, ale projekty naziemne takie właśnie jak OGLE, to one ciągle obserwują, OGLE działa od 30 lat bagatela i nie ma zamiaru przestać, więc będzie ciągle monitorować miliony gwiazd, jak również inne międzynarodowe zespoły będą te obserwacje prowadzić, więc w tym sensie pomagamy temu szczęściu, że kiedy tylko się da obserwujemy miliony czy miliardy gwiazd z Ziemi, ale właśnie żeby pomóc wykorzystać tą samą metodę, którą w tej chwili złapaliśmy za pomocą szczęścia, że mieliśmy Gaię w innym miejscu, do tego punktu L2 również wybiera się niedługo misja kosmiczna Nancy Grace Roman, to jest misja NASA-ESA łączona, która ma wiele celów naukowych, ale między innymi jednym z głównych celów, zresztą NASA się tym chwali od dawna, że właśnie będzie mikrosoczewkowanie grawitacyjne i poszukiwanie właśnie tego typu planet, więc w pewnym sensie uprzedziliśmy tą misję kosmiczną łącząc dane OGLE i Gai, pokazując, że to działa, że ta metoda działa, że da się, tylko tu mieliśmy np.

ogromne szczęście. Natomiast misja Grace Roman będzie prowadzić regularne obserwacje, po prostu będzie się wpatrywać w wybrany kawałek nieba równolegle z teleskopami naziemnymi, więc po prostu jak tam coś błyśnie, to od razu będziemy wiedzieli, że mamy obserwacje z dwóch punktów widzenia, punktów siedzenia i będziemy mogli łamać degenerację.

Jakie to ma znaczenie? Przede wszystkim udało nam się potwierdzić teorie, to jest zawsze bardzo ważna rzecz, bo teoria bez porządnego potwierdzenia niekoniecznie jest bardzo mocna, tu mamy ten bezpośredni pomiar masy i rozbicie tej degeneracji, to jest bardzo wyraźnie podkreślane w pracy w [? niepewne: Dave Science], możecie zresztą oczywiście link do niej znaleźć w opisie odcinka, oni tam bardzo są z tego zadowoleni, no bo rzeczywiście udało się dokonać tego pomiaru z dwóch miejsc, to jest super ważne, no więc wiemy, że obiekty o takiej masie planetarnej mogą wędrować po Galaktyce. Przy czym tu warto zwrócić uwagę na jedną rzecz, to znaczy myśmy w tej chwili, no nie my tutaj we dwoje, ale myśmy w znaczeniu ludzkość.

Nasz gość wraz z innymi astronomami, którzy prowadzili te badania. Myśmy jako ludzkość odkryliśmy dużą planetę, no bo ta masa zbliżona do Saturna to jest jednak gazowy olbrzym i przypominam, że podobnie było na początku w ogóle z planetami pozasłonecznymi, że odkrywaliśmy te duże planety. Na początku się mówiło głównie właśnie o gazowych olbrzymach krążących wokół gwiazd, one czasami tam czasem bardzo blisko nawet krążyły, to w ogóle jest ciekawa historia jeszcze, ale z czasem zaczęliśmy odkrywać coraz więcej drobnych planet, drobnych, czyli typu, powiedzmy, ziemskiego, tych skalistych.

No i teraz pytanie powstaje, jak to jest w tej przestrzeni międzygwiezdnej, czy tam rzeczywiście latają tylko same gazowe olbrzymy, no więc najprawdopodobniej nie. To znaczy, prawdopodobnie jest tak, że z czasem, jak już wiemy czego szukać, to zaczniemy odkrywać też mniejsze skaliste planety, które krążą, i wedle różnych szacunków mówi się, że być może nawet tych planet pozagwiezdnych może być nawet więcej niż tych wokółgwiezdnych, z takimi szacunkami się tutaj spotkałem. No to rzeczywiście jest taki odważny szacunek.

No tak, jest ich na pewno bardzo dużo, to znaczy wszystkie modele i wszystkie domysły wskazują na to, że jest ich dużo, tylko myśmy ich po prostu do tej pory nie potrafili odkrywać, no bo jak leci coś ciemnego ze zgaszonymi światłami gdzieś po ciemku, no wiecie, no to trochę jak, przepraszam, jazda na rowerze w nocy w ciemnym ubraniu, nie polecamy, tak. No i oczywiście niekoniecznie już teraz będziemy musieli tak bardzo liczyć na samoszczęście, bo zbliżają się kolejne misje, które będą szukały tych planet. Już wspomniana misja Roman Space Telescope, to jest planowany w tym roku start.

Tu zresztą warto nadmienić, że ta nieco być może enigmatycznie brzmiąca nazwa pochodzi od Nancy Grace Roman, to jest amerykańska astronomka, ona zmarła w 2018 roku i no miała ogromny wpływ w ogóle na, nazywana jest matką teleskopu Hubble'a, zajmowała się klasyfikacją gwiazd, ich charakterystyką i tak dalej i tak dalej, więc taka postać no bardzo znacząca i fajnie, że tak powiem od kobiety na cześć kobiety nazwano ten teleskop.

I jest jeszcze druga misja chińska, ona ma w 28 roku wystartować, Earth 2.0, także to są misje, które rzeczywiście już będą w to celowały. A dlatego nosi nazwę Earth 2.0, bo będzie szukała planet podobnych do Ziemi. Wciąż szukamy nowej Ziemi.

Planety, do których mogłoby istnieć życie. Może na które się przeniesiemy, zobaczymy, chociaż nie byłoby to miła kolonizacja, znając ludzkość. Otóż to.

I jeszcze zadaliśmy naszemu gościowi pytanie o to, czy rzeczywiście mamy duże szanse na to, że będą odnajdowane kolejne planety wędrowniczki, czy też ta już ustrzelona była być może jakimś ewenementem?

Łukasz Wyrzykowski: To, że mieliśmy szczęście ją znaleźć, trochę świadczy o tym, że tych planet musi być naprawdę dużo. Ponieważ mieliśmy szczęście, możemy w ten sposób, znając czułość naszej aparatury, ekstrapolować to na całą galaktykę. I wydaje nam się, że tych planet jest bardzo dużo w galaktyce.

No tak i na koniec jeszcze, czy jest szansa, żeby projekt OGLE znalazł tą ciemną materię, której tak bardzo, bardzo, bardzo mocno szukał?

Łukasz Wyrzykowski: Spędziliśmy już 30 lat szukając tej ciemnej materii i na razie naszym sukcesem jest powiedzenie, że nie wiemy czym ona jest, ale wiemy czym ona nie jest, ta ciemna materia. Udało nam się po prostu wykluczyć, znając właściwości naszego eksperymentu i nie widząc soczewkowania wywołanego przez ciemną materię, udało nam się powiedzieć, że po prostu czarne dziury w szczególności albo takie małe planetki o masach od Jowisza przez masę Słońca, aż do 100 mas Słońca, ten przedział mas jesteśmy w stanie wykluczyć jako główny komponent ciemnej materii. Po prostu gdyby ona istniała w tej postaci, to byśmy widzieli dużo zjawisk soczewkowania, a widzimy ich praktycznie zero, więc na tej podstawie mówimy, że ciemna materia nie jest, nie występuje w postaci takich zwartych obiektów.

Profesor Paczyński jak go znałem, to podejrzewam teraz by się bardzo cieszył z takiego wyniku, on sam zaproponował taką metodę, wszyscy liczyli na to, że znajdziemy ciemną materię w tej postaci i będzie to Nobel, nie znaleźliśmy, ale myślę, że Paczyńskiego by to bardzo cieszyło, że ten jego eksperyment dowiódł coś, ale poszukiwania ciemnej materii dalej trwają.

A my dziękujemy i naszemu gościowi, profesorowi Łukaszowi Wyrzykowskiemu z Obserwatorium Astronomicznego Uniwersytetu Warszawskiego i dziękujemy wam, że nas wysłuchaliście, że dotrwaliście do tego momentu i jeżeli możecie, polecajcie nas rodzinie, znajomym, to nam bardzo pomaga. Oceniajcie nasz podcast, jeżeli możecie, na przykład w serwisie Spotify jest taka możliwość. Słuchajcie, bo w wielu aplikacjach jest też możliwość oceniania, a to ocenianie po prostu pomaga w rozpowszechnianiu podcastu tam, gdzie tam algorytmy mają coś do rzeczy.

Oczywiście byłoby miło, gdybyście wysoko go ocenili. Oczywiście będzie nam najmilej, bądźcie szczerzy. Nie mamy oczywistej polecajki na dziś, ale jakąś taką polecajką może być ten wspomniany Universe Sandbox.

Wiem, że 137 zł, czy tam 140 piechotą nie chodzi, więc możecie sobie na przykład poszukać na YouTubie. Są takie kanały, ja na TikToku kiedyś taki trafiłem, to już są polskie, gdzie ludzie się bawią, pokazując, właśnie wykorzystując ten Universe Sandbox, pokazują jakieś takie scenariusze, które co by było gdyby, no właśnie, co by było gdyby na Ziemi obniżyć temperaturę albo podwyższyć temperaturę o ileś, albo ją przysunąć odrobinę do Słońca, odsunąć albo dodać coś, albo odjąć, więc myślę, że ten Universe Sandbox jest czymś, co niewątpliwie można polecić, ale zanim oczywiście kupicie, no to się przyjrzyjcie. Jest to coś, co dla ciekawych ludzi, znaczy ja to lubię, takie zabawy z cyklu co by było gdyby, wiecie, tak jak jest, nie wiem, są takie książki o alternatywnej historii, jedne lepsze, drugie gorsze.

Albo ten serial, który wam zawsze polecamy, alternatywna historia podboju kosmosu, „For All Mankind”. Dokładnie, więc tą polecajką na dziś może być właśnie wspomniany Universe Sandbox. My oczywiście polecamy również wspieranie nas w serwisach Patronite i BuyCoffee.

Tu w tym drugim możecie nam postawić kawę, naszym psom też. Naszym psom nie kawę, tylko smaczki. No i pozostaje oczywiście słowo na dziś.

Czy to będzie KMT-2024-BLG-0792 łamane na OGLE-2024-BLG-0516? Nie, tym słowem będzie planeta. No to dzięki, cześć.

Źródła

* https://www.science.org/doi/10.1126/science.adv9266

* https://www.uw.edu.pl/planety-swobodne-samotni-wedrowcy-w-drodze-mlecznej/

* https://naukawpolsce.pl/aktualnosci/news%2C111121%2Cplanety-swobodne-faktycznie-istnieja-dowiedli-astronomowie.html

* https://ncn.gov.pl/aktualnosci/2026-01-01-o-planetach-swobodnych-w-science

* https://www.space.com/astronomy/exoplanets/weve-officially-found-6-000-exoplanets-nasa-says-were-entering-the-next-great-chapter-of-exploration

* https://pl.wikipedia.org/wiki/OGLE

* https://gravitysimulator.org/

* https://www.testtubegames.com/gravity.html