Ο Alex Wolszczan του Penn State, ο οποίος ανακάλυψε το 1992 από τους πρώτους πλανήτες που βρήκαν ποτέ έξω από το ηλιακό μας σύστημα, τώρα ανακάλυψε με τον Maciej Konacki του Caltech τον μικρότερο πλανήτη που έχει ακόμη εντοπιστεί, στο ίδιο μακρινό πλανητικό σύστημα. Βυθισμένο σε ένα εκτεταμένο σύννεφο ιονισμένου αερίου, ο νέος πλανήτης περιστρέφεται σε ένα ταχέως περιστρεφόμενο αστέρι νετρονίων που ονομάζεται pulsar. Η ανακάλυψη, η οποία θα ανακοινωθεί κατά τη διάρκεια συνέντευξης Τύπου σε μια συνάντηση σχετικά με τον σχηματισμό και την ανίχνευση πλανητών στο Άσπεν του Κολοράντο, στις 7 Φεβρουαρίου, αποδίδει μια εκπληκτικά πλήρη περιγραφή του πλανητικού συστήματος pulsar και επιβεβαιώνει ότι είναι αξιοσημείωτα σαν μια έκδοση μισού μεγέθους του το δικό μας ηλιακό σύστημα; παρόλο που το άστρο αυτών των πλανητών είναι σε τροχιά αρκετά διαφορετικό από τον Ήλιο μας.
«Παρά τις ακραίες συνθήκες που πρέπει να υπήρχαν τη στιγμή που σχηματίστηκαν αυτοί οι πλανήτες, η Φύση κατάφερε να δημιουργήσει ένα πλανητικό σύστημα που μοιάζει με ένα κλιμακωτό αντίγραφο του εσωτερικού μας ηλιακού συστήματος», αναφέρει ο Wolszczan. Το αστέρι στο κέντρο αυτού του συστήματος είναι ένα pulsar με το όνομα PSR B1257 + 12; το εξαιρετικά πυκνό και συμπαγές αστέρι νετρονίων που έμεινε από ένα τεράστιο αστέρι που πέθανε σε μια βίαιη έκρηξη 1.500 έτη φωτός μακριά στον αστερισμό της Παρθένου.
Ο Wolszczan και οι συνάδελφοί του είχαν ανακαλύψει νωρίτερα τρεις χερσαίους πλανήτες γύρω από το pulsar, με τις τροχιές τους σε σχεδόν ακριβή αναλογία με τα διαστήματα μεταξύ του Ερμή, της Αφροδίτης και της Γης. Ο τέταρτος πλανήτης που ανακαλύφθηκε πρόσφατα έχει μια τροχιά περίπου έξι φορές μεγαλύτερος από αυτόν του τρίτου πλανήτη στο σύστημα, το οποίο ο Konacki λέει ότι είναι εκπληκτικά κοντά στη μέση απόσταση από τον Ήλιο μας προς την αστεροειδή ζώνη του ηλιακού μας συστήματος, που βρίσκεται ανάμεσα στις τροχιές του Άρη και του Δία .
«Επειδή οι παρατηρήσεις μας αποκλείουν ουσιαστικά μια πιθανή παρουσία ενός ακόμη πιο απομακρυσμένου, μαζικού πλανήτη ή πλανητών γύρω από το pulsar, είναι πολύ πιθανό ότι ο μικροσκοπικός τέταρτος πλανήτης είναι το μεγαλύτερο μέλος ενός σύννεφου διαπλανητικών συντριμμιών στην εξωτερική άκρη του pulsar πλανητικό σύστημα, ένα κατάλοιπο του αρχικού πρωτοπλανητικού δίσκου που δημιούργησε τους τρεις εσωτερικούς πλανήτες », εξηγεί ο Wolszczan. Ο μικρός πλανήτης, περίπου το ένα πέμπτο της μάζας του Πλούτωνα, μπορεί να καταλαμβάνει την ίδια εξωτερική-οριακή θέση στο πλανητικό του σύστημα με τον Πλούτωνα στο ηλιακό μας σύστημα. «Παραδόξως, το πλανητικό σύστημα γύρω από αυτό το pulsar μοιάζει με το δικό μας ηλιακό σύστημα περισσότερο από οποιοδήποτε εξωηλιακό πλανητικό σύστημα που ανακαλύφθηκε γύρω από ένα αστέρι σαν τον Ήλιο», λέει ο Konacki.
Πριν από δεκαπέντε χρόνια, πριν από την ανακάλυψη του πρώτου εξωηλιακού πλανήτη από τον Wolszczan, οι αστρονόμοι δεν διασκεδάζουν σοβαρά την ιδέα ότι οι πλανήτες θα μπορούσαν να επιβιώσουν γύρω από τα πάλσαρ, επειδή θα είχαν εκτοξευθεί με την αδιανόητη δύναμη της ακτινοβολίας και τα απομεινάρια του εκρηκτικού γονικού τους αστεριού. Έκτοτε, ο Wolszczan, ο Konacki και οι συνεργάτες του ξεδιπλώνουν σταδιακά τα μυστήρια αυτού του συστήματος πλανητών πάλσαρ, χρησιμοποιώντας το ραδιο τηλεσκόπιο Arecibo στο Πουέρτο Ρίκο για να συλλέξουν και να αναλύσουν δεδομένα χρονισμού. «Αισθανόμαστε τώρα, με αυτήν την ανακάλυψη, ότι η βασική απογραφή αυτού του πλανητικού συστήματος έχει ολοκληρωθεί», λέει ο Wolszczan.
Αυτές οι ανακαλύψεις ήταν δυνατές επειδή οι πάλσαρ, ειδικά εκείνοι με την ταχύτερη περιστροφή, συμπεριφέρονται σαν πολύ ακριβή ρολόγια. «Η σταθερότητα του ρυθμού επανάληψης των παλμών pulsar συγκρίνεται ευνοϊκά με την ακρίβεια των καλύτερων ατομικών ρολογιών που κατασκευάζονται από τον άνθρωπο», εξηγεί ο Konacki. Οι μετρήσεις των χρόνων άφιξης των παλμών, που ονομάζονται χρονισμός παλμών, δίνουν στους αστρονόμους μια εξαιρετικά ακριβή μέθοδο για τη μελέτη της φυσικής των πάλσαρ και για την ανίχνευση των φαινομένων που συμβαίνουν στο περιβάλλον ενός πάλσαρ.
«Μια παλμική ταλάντωση λόγω πλανητών σε τροχιά εκδηλώνεται με διακυμάνσεις στους χρόνους άφιξης των παλμών, ακριβώς όπως ένα αστρικό κύμα ανιχνεύεται με το γνωστό φαινόμενο Doppler, το οποίο χρησιμοποιείται με επιτυχία από τους οπτικούς αστρονόμους για να εντοπίσει πλανήτες γύρω από τα γύρω αστέρια από τις μετατοπίσεις του φασματικού τους γραμμές », εξηγεί ο Wolszczan. "Ένα σημαντικό πλεονέκτημα της φανταστικής σταθερότητας των ρολογιών pulsar, τα οποία επιτυγχάνουν ακρίβεια καλύτερες από το ένα εκατοστό του δευτερολέπτου, είναι ότι αυτή η μέθοδος μας επιτρέπει να ανιχνεύουμε πλανήτες με μάζες μέχρι εκείνων των μεγάλων αστεροειδών."
Η ίδια η ύπαρξη των πλανητών pulsar μπορεί να αποτελέσει πειστική απόδειξη ότι οι πλανήτες μάζας της Γης σχηματίζονται εξίσου εύκολα με τους γίγαντες αερίου που είναι γνωστό ότι υπάρχουν γύρω από περισσότερο από το 5% των κοντινών ηλιακών αστεριών. Ωστόσο, ο Wolszczan λέει, «το μήνυμα που μεταφέρουν οι πλανήτες pulsar μπορεί εξίσου καλά να είναι ότι ο σχηματισμός πλανητών που μοιάζουν με τη Γη απαιτεί ειδικές συνθήκες, καθιστώντας αυτούς τους πλανήτες σπάνιες. Για παράδειγμα, υπάρχουν αυξανόμενες ενδείξεις ότι μια κοντινή έκρηξη σουπερνόβα μπορεί να έχει διαδραματίσει σημαντικό ρόλο στη διαμόρφωση του ηλιακού μας συστήματος. " Τα μελλοντικά διαστημικά παρατηρητήρια, συμπεριλαμβανομένων των αποστολών Kepler και Space Interferometry, και το Terrestrial Planet Finder, θα διαδραματίσουν καθοριστικό ρόλο στη διάκριση μεταξύ αυτών των θεμελιωδών εναλλακτικών λύσεων.
