NASA-in svemirski teleskop TESS pomogao je otkriti planet na način za koji izvorno nije bio zamišljen. Umjesto da zabilježi mali pad sjaja zvijezde dok planet prolazi ispred nje, TESS je u arhivskim podacima uhvatio suprotan učinak: kratko pojačanje svjetlosti, nastalo kada je udaljeni sustav svojom gravitacijom savio prostor-vrijeme i povećao sjaj zvijezde u pozadini.
Planet nosi oznaku Gaia23bra b. Riječ je o super-Jupiteru koji kruži daleko od svoje zvijezde, na udaljenosti usporedivoj s Jupiterovom udaljenošću od Sunca. Upravo zato TESS-ova klasična metoda teško bi ga uopće mogla pronaći.
Ovo otkriće nije važno samo zato što je pronađen još jedan egzoplanet. Ono pokazuje da se u osam godina TESS-ovih podataka možda skrivaju i planeti koje nitko nije tražio na taj način.
Planet koji nije zasjenio zvijezdu, nego joj je pojačao sjaj
TESS je najpoznatiji po tranzitnoj metodi. Teleskop traži sitna, pravilna zatamnjenja zvijezda, znak da planet iz naše perspektive prolazi ispred zvjezdanog diska. Takva metoda najlakše pronalazi planete koji kruže relativno blizu svojih zvijezda.
U slučaju planeta Gaia23bra b ključan je bio drukčiji učinak: gravitacijsko mikrolećenje. Kada se zvijezda s planetom nakratko poravna s udaljenijom pozadinskom zvijezdom, gravitacija bližeg sustava savija svjetlost udaljene zvijezde i može privremeno pojačati njezin sjaj. Oblik tog pojačanja, odnosno svjetlosne krivulje, može otkriti masu sustava i prisutnost planeta.
Prvi znak događaja stigao je iz podataka ESA-ine misije Gaia, ali njezina opažanja bila su prerijetka da bi sama izdvojila planetarni signal. Kada su istraživači pregledali TESS-ovu arhivu, pokazalo se da je teleskop u isto vrijeme promatrao isti dio neba i uhvatio mnogo gušći niz mjerenja.
Super-Jupiter skriven u arhivi
Prema radu objavljenom u časopisu The Astrophysical Journal Letters, Gaia23bra b ima masu oko 1,63 puta veću od Jupiterove. Njegova udaljenost od matične zvijezde usporediva je s Jupiterovom udaljenošću od Sunca, a sama zvijezda narančasti je patuljak mase oko 80 posto Sunčeve mase.
Takav planet nije tipičan TESS-in ulov. Nije riječ o vrućem svijetu koji kruži tik uz zvijezdu, nego o hladnijem plinovitom divu na široj orbiti. Zbog toga je posebno zanimljiv za razumijevanje planetarnih sustava koji više nalikuju vanjskim dijelovima našeg Sunčeva sustava.
Nalaz se dobro uklapa u širu priču o vrijednosti TESS-ine arhive. Stariji TESS-ini podaci već su otkrili tisuće novih kandidata za egzoplanete nakon što su obrađeni drukčijim metodama, a Gaia23bra b pokazuje da ista arhiva može skrivati i posve drukčiju vrstu planetarnog signala.
TESS možda krije još neprepoznatih planeta
Pri lansiranju TESS-a nitko nije računao na ovakva otkrića. Misija je bila zamišljena za potragu za tranzitima, odnosno za onim sitnim padovima sjaja koji nastaju kada planet prijeđe ispred svoje zvijezde. No TESS ima nešto što se u ovom slučaju pokazalo presudnim: dugo i gusto praćenje velikih dijelova neba. Ako se u takvom polju dogodi kratko gravitacijsko pojačanje svjetlosti, u arhivi može ostati zapis koji drugi teleskopi nisu uspjeli uhvatiti.
To ne znači da će TESS postati glavni instrument za otkrivanje planeta gravitacijskim mikrolećenjem. Takvi događaji rijetki su i ovise o slučajnom poravnanju zvijezda koje se iz naše perspektive nađu gotovo na istoj liniji. Ali upravo zato su arhivski podaci toliko vrijedni. Kada se takvo poravnanje ipak dogodi, TESS može imati dovoljno mjerenja da astronomima pokaže što se ondje stvarno dogodilo.
Za astronomiju je to važna stavka. Ponekad se novo otkriće ne skriva u novom teleskopu, nego u starim podacima koje netko pogleda na drukčiji način. TESS je godinama tražio planete po zatamnjenjima zvijezda. Gaia23bra b pokazuje da se u istoj arhivi mogu kriti i planeti koji se ne otkrivaju padom, nego kratkim porastom zvjezdane svjetlosti.
Arhiv kao drugi teleskop
Kako se nakupljaju podaci misija poput TESS-a, misije Gaia i budućeg svemirskog teleskopa Nancy Grace Roman, astronomija sve više ovisi o ponovnom čitanju arhiva. Jedan teleskop može zabilježiti početni signal, drugi dati gustu svjetlosnu krivulju, a treći kasnije pomoći u potvrdi prirode sustava.
Gaia23bra b je više od pojedinačnog planeta. Pokazuje da se granice jedne misije mogu pomaknuti i godinama nakon lansiranja, kada istraživači shvate da podaci sadrže signale koje prvotni plan misije nije predvidio.