Samotna planeta w Drodze Mlecznej. Polscy astronomowie dokonali odkrycia dekady
To jedno z tych odkryć, które zmieniają sposób patrzenia na Wszechświat. Międzynarodowy zespół astronomów, w którym kluczową rolę odegrali polscy naukowcy z Uniwersytetu Warszawskiego, po raz pierwszy jednoznacznie potwierdził istnienie nowej klasy planet pozasłonecznych – planet swobodnych. Co więcej, udało się je nie tylko wykryć, ale także precyzyjnie zważyć.
Wyniki badań, opublikowane 1 stycznia w prestiżowym czasopiśmie „Science”, zamykają trwającą od lat debatę naukową i otwierają zupełnie nowy rozdział w badaniach egzoplanet.
Planety bez gwiazd – hipoteza, która długo czekała na dowód
Od wieków ludzkość zastanawiała się, czy gdzieś poza Układem Słonecznym istnieją inne światy. Pierwsze planety krążące wokół gwiazd podobnych do Słońca odkryto dopiero w latach 90. XX wieku. Od tego momentu astronomia egzoplanet rozwijała się lawinowo, pokazując, że układy planetarne są w kosmosie powszechne i niezwykle różnorodne.
Jednak wszystkie te planety miały jedną wspólną cechę: były grawitacyjnie związane ze swoimi gwiazdami.
Tymczasem od dawna istniały solidne podstawy teoretyczne, by przypuszczać, że część planet zostaje wyrwana ze swoich macierzystych układów. Podczas chaotycznych etapów formowania się systemów planetarnych albo w wyniku bliskich przelotów innych gwiazd, planety mogą zostać wystrzelone w przestrzeń międzygwiazdową. Tak powstają planety swobodne – samotne światy dryfujące przez Drogę Mleczną bez własnego „słońca”.
Modele sugerowały, że takich obiektów może być ogromnie dużo – być może nawet więcej niż planet związanych z gwiazdami. Problem polegał na jednym: nie dało się tego udowodnić.
Jak znaleźć planetę, która nie świeci?
Planety swobodne są niemal niewykrywalne. Nie emitują światła, nie krążą wokół gwiazd, nie zdradzają swojej obecności klasycznymi metodami astronomicznymi. Jedyną skuteczną techniką pozostaje mikrosoczewkowanie grawitacyjne – subtelny efekt przewidziany przez ogólną teorię względności Einsteina.
Gdy ciemny obiekt – planeta, brązowy karzeł lub gwiazda – przelatuje dokładnie na tle odległej gwiazdy, jego grawitacja na chwilę wzmacnia i zakrzywia jej światło. Czas trwania takiego zjawiska zdradza masę obiektu. W przypadku planet są to zaledwie godziny.
Właśnie na takich zjawiskach od lat specjalizuje się projekt OGLE (Optical Gravitational Lensing Experiment), prowadzony w Obserwatorium Astronomicznym Uniwersytetu Warszawskiego – jeden z najważniejszych programów obserwacyjnych tego typu na świecie.
Kandydaci byli, dowodu brakowało
Już w 2017 roku zespół OGLE opublikował analizę obejmującą obserwacje około 50 milionów gwiazd w centrum Galaktyki. W danych pojawiły się tysiące zjawisk mikrosoczewkowania, w tym wiele bardzo krótkich – potencjalnie wywołanych przez planety swobodne.
– Wskazywało to, że takich planet może być bardzo dużo, ale wbrew wcześniejszym przypuszczeniom dominują raczej obiekty małomasywne – mówi dr Przemysław Mróz, pierwszy autor przełomowej pracy opublikowanej w „Nature”.
Problem polegał na tym, że bez znajomości odległości do obiektu nie da się jednoznacznie wyznaczyć jego masy. A bez masy nie można rozstrzygnąć, czy mamy do czynienia z planetą, czy np. z brązowym karłem. Przez lata astronomowie mieli więc jedynie kandydatów, a nie dowody.
Dwa miliony kilometrów różnicy, które zmieniły wszystko
Przełom nastąpił 3 maja 2024 roku. Tego dnia teleskopy sieci KMTNet oraz OGLE zarejestrowały krótkotrwałe zjawisko mikrosoczewkowania jasnej gwiazdy w centrum Drogi Mlecznej. Zjawisko otrzymało oznaczenie KMT-2024-BLG-0792 / OGLE-2024-BLG-0516.
Początkowo wyglądało jak kolejny obiecujący kandydat. Kluczowe okazało się jednak coś, co zdarza się niezwykle rzadko: ten sam fragment nieba obserwował w tym czasie satelita Gaia, znajdujący się niemal 2 miliony kilometrów od Ziemi, w punkcie L2 układu Ziemia–Słońce.
Choć Gaia zwykle nie rejestruje tak krótkich zjawisk, tym razem – dzięki wyjątkowo korzystnej geometrii orbity – wykonała aż sześć pomiarów w ciągu 15 godzin, dokładnie w kluczowej fazie zjawiska.
Efekt? Astronomowie mogli po raz pierwszy zmierzyć paralaksę mikrosoczewkową, czyli różnicę w przebiegu zjawiska widzianego z Ziemi i z kosmosu.
Pierwsza planeta swobodna z potwierdzoną masą
Analiza danych z OGLE, KMTNet i satelity Gaia wykazała, że sygnał zarejestrowany przez Gaię pojawił się około dwie godziny później niż na Ziemi. Ta pozornie niewielka różnica pozwoliła precyzyjnie wyznaczyć odległość i masę obiektu.
Wynik był jednoznaczny:
0,22 masy Jowisza, czyli około 70 mas Ziemi – obiekt wyraźnie planetarny, nieco lżejszy od Saturna. Co równie ważne, nie znaleziono żadnej gwiazdy macierzystej w promieniu ponad 20 jednostek astronomicznych.
To oznacza jedno: jest to pierwsza w historii precyzyjnie „zważona” planeta swobodna.
Odkrycie, które zmienia reguły gry
– To odkrycie dekady, porównywalne z odkryciem pierwszych planet pozasłonecznych w latach 90. – podkreśla prof. Andrzej Udalski, lider projektu OGLE i autor korespondencyjny publikacji w „Science”. – Po raz pierwszy mamy niepodważalny dowód, że takie obiekty naprawdę istnieją.
Znaczenie tego odkrycia wykracza daleko poza jedną planetę. Otwiera ono drogę do systematycznych badań całej, dotąd niemal nieznanej populacji obiektów, kluczowych dla zrozumienia powstawania i ewolucji układów planetarnych.
Już w 2026 roku wystartuje satelita Nancy Grace Roman, a w 2028 – chińska misja Earth 2.0, których jednym z głównych celów będzie poszukiwanie planet swobodnych. Dzięki nim astronomowie mogą wreszcie odpowiedzieć na pytanie, ile takich samotnych światów krąży w Drodze Mlecznej – i czy rzeczywiście jest ich więcej niż planet związanych z gwiazdami.
Absolwentka Inżynierii Środowiska na Politechnice Warszawskiej. Specjalizuje się w technicznych i naukowych tekstach o przyrodzie, zmianie klimatu i wpływie człowieka na środowisko. W swoich artykułach łączy rzetelną wiedzę inżynierską z pasją do natury i potrzeby życia w zgodzie z otoczeniem. Uwielbia spędzać czas na łonie przyrody – szczególnie na Warmii, gdzie najchętniej odkrywa dzikie zakątki podczas pieszych wędrówek i wypraw kajakowych
Opublikowany: 4 stycznia, 2026
