Planetarna waga z księżycowym odważnikiem

„Ważenie" odległych obiektów astronomicznych to niełatwa sprawa. Stosunkowo łatwo ocenia się masę gwiazd, stosując do nich modele ewolucyjne, ale to wciąż jest jedynie przybliżone szacowanie. Nowa metoda pozwoli zważyć niektóre gwiazdy przy pomocy planety i księżyca. Metoda, na razie opracowana teoretycznie, jest dziełem astrofizyka Davida Kippinga z Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics.

Obecnie znamy blisko setkę egzoplanet w takim położeniu i na tyle masywnych, że przechodząc przed tarczą swojej gwiazdy (nazywa się to tranzytem) przysłaniają jej blask. Jest to nie tylko doskonała metoda odkrywania planet, ale także oceny masy takiego zespołu ciał niebieskich. Parametry ruchu planety pozwalają ocenić stosunek mas obu ciał, niestety, nadal tylko relatywnie.

Sytuacja zmienia się, kiedy planeta posiada księżyc, który również da się zaobserwować na tle tarczy gwiazdy. Wzajemne oddziaływanie trzech mas komplikuje parametry takiego układu ciał, ale pozwala wykorzystać prawa Keplera do określenia ich masy.

Wymaga to sporego nakładu sił i wielu pomiarów, bowiem potrzebne dane to: okres obiegu planety oraz księżyca, rozmiary orbit planety i księżyca względem gwiazdy, rozmiar planety i księżyca względem gwiazdy. Z trzeciego prawa Keplera można dzięki nim wyliczyć gęstość gwiazdy i planety. Ponieważ gęstość to masa podzielona przez objętość - tę ostatnią znamy z rozmiaru, możemy więc policzyć względne masy obu ciał. Wreszcie, mierząc i uwzględniając zakłócenia ruchu gwiazdy powodowane przyciąganiem planety (jej prędkością kątową) można wyliczyć dokładną masę gwiazdy.

Niestety, na razie nie jest znany żaden układ planetarny, w którym można by zaobserwować tranzyt zarówno planety jak i jej księżyca, więc odkrycie pozostaje na razie rozważaniem teoretycznym. Astronomowie spodziewają się jednak rychłego odkrycia pierwszych takich układów przez sondę Kepler, a wtedy astronomowie będą mieli na podorędziu odpowiednie narzędzie do wykorzystania.

egzoplaneta pomiar masy gwiazd tranzyt planetarny tranzyt księżycwy prawa Keplera David Kipping Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics