Amator astronomii (znów!) dokonał niezwykłego odkrycia

W astronomii bardzo często znaczących odkryć dokonują amatorzy. Historia zna wiele takich przypadków. Zresztą nie tylko historia – tak się zdarza też dzisiaj.

Amatorzy astronomii zwykle mają dużą wiedzę i duże umiejętności, ponieważ obserwowanie nieba jest ich autentyczną pasją. Najczęściej nic w ogóle o nich nie wiemy, gdyż nie mają tytułów naukowych i nie pracują w największych obserwatoriach świata. Aż do momentu, gdy dokonają znaczącego odkrycia. Oto ostatnie – sprzed kilku dni, tygodni i miesięcy.

Amator dokonuje kosmicznego odkrycia

77-letni obecnie Amerykanin Allene Lawrence przez całe zawodowe życie był inżynierem elektrykiem i przez wiele lat prowadził własną firmę, ale poza tym miał jeszcze pasję, której pozostał wierny, a mianowicie astronomię. Po przejściu na emeryturę w 2011 r. postanowił ją sprofesjonalizować, przejść na wyższy stopień wtajemniczenia. Podjął studia na wydziale astronomii Uniwersytetu Wisconsin-Madison. Tam w 2013 r. otrzymał od jednego z profesorów zadanie dokładnego przyjrzenia się dość znanej i obserwowanej często galaktyce NGC 4490 – zwanej też galaktyką Kokon ze względu na swój kształt.

Galaktyka ta wraz z inną, bardzo jej bliską NGC 4485, została umieszczona lata temu w atlasie galaktyk osobliwych Arpa. Atlas grupuje galaktyki, które często są w fazie kolizji lub krótko po niej. Lawrence rozpoczął obserwacje NGC 4490 przez teleskop optyczny, ale aby dowiedzieć się więcej, przejrzał jej obrazy wykonane niegdyś w podczerwieni przez amerykańską sondę WISE. Jakież było jego zdziwienie, gdy nagle odkrył, że galaktyka ma dwa jądra. Jedno dobrze widoczne w zakresie optycznym, a drugie, porównywalne, jeśli chodzi o wielkość i blask – w zakresie podczerwonym. Lawrence zawiadomił o tym przełożonych, ale początkowo nikt nie dawał mu wiary.

Przeoczona galaktyka z dwoma jądrami

W końcu twarde dowody przeważyły. Nad spostrzeżeniem pochyliło się kilku profesjonalistów, którzy stwierdzili, że student ma rację. By ostatecznie ustalić, jak jest, potrzebne były dodatkowe obserwacje. I te wykazały, że galaktyka Kokon rzeczywiście ma dwa niezależne jądra: jedno widziane bez kłopotów optycznie, drugie, ponieważ jest zasłonięte potężnymi obłokami pyłu i gazu, tylko w zakresie podczerwonym.

Jak to możliwe, że wcześniej nikt tego nie zauważył? Allen Lawrence wyjaśnia: „O tym, że tam są dwa niezależne jądra, wiedziałem już w 2013 r. Przeoczenie wzięło się stąd, że badacze wyspecjalizowani w obserwacjach optycznych i ci, którzy badają niebo głównie w podczerwieni, nie porozumieli się. Jedni widzieli swój obraz, drudzy – swój. Nie podzielili się ze sobą wynikami”.

Dzisiaj Lawrence, który otrzymał tytuł magistra astronomii na Iowa State University w 2018 r., triumfuje, bo artykuł o tym odkryciu – którego jest głównym autorem – został na początku lutego zaakceptowany do druku przez radę naukową „Astrophysical Journal”, a więc najbardziej prestiżowego na świecie pisma poświęconego astrofizyce.

Artykuł wkrótce się ukaże, bo odkrycie jest ważne. Galaktyki z dwoma niezależnymi jądrami są niezwykle rzadkie. Powstają prawdopodobnie w wyniku zderzeń dwóch galaktycznych tworów, które razem stają się jednym obiektem z dwoma jądrami, a więc dwiema centralnymi czarnymi dziurami w środku. Magistrowi Lawrence′owi należą się brawa. Kiedyś był zwykłym amatorem – dzisiaj publikuje w „Astrophysical Journal”. Na marginesie: historia jego odkrycia doskonale ilustruje, jak zgubna może być w nauce zbyt duża specjalizacja.

Wolf Cukier dopiero zaczyna

Niejaki Wolf Cukier w zeszłym roku ukończył szkołę średnią, a ponieważ bardzo interesuje się badaniami nieba, postanowił odbyć letnią praktykę dla absolwentów takich jak on w NASA′s Godard Space Flight Center w Maryland w USA. W sierpniu 2019 r. rozpoczął tę praktykę. Powierzono mu do analizy część zebranych przez sondę TESS (Transisting Exoplanet Survey Satellite) obrazów tzw. gwiazd zmiennych zaćmieniowych. To dość ciasne układy dwóch gwiazd okrążających się. Zmienia się ich jasność, bo jedna zasłania drugą i odwrotnie.

Żmudna robota, ale już po trzech dniach praktyki Cukier odkrył coś interesującego w jednym z układów. Spadki jasności w takich przypadkach są bardzo regularne, stałe. Cukier zauważył tymczasem, że w układzie gwiazd o symbolu TOI 1338 (1300 lat świetlnych od nas w konstelacji Malarza) coś jest nie tak: dochodzi do dodatkowych krótkich i słabych, ale zauważalnych spadków. Praktykant zaczął przyglądać się układowi i odkrył, że wokół dwóch gwiazd krąży planeta. Sześć razy masywniejsza od Ziemi, okrąża obie gwiazdy w płaszczyźnie ich ekliptyki.

Wolf Cukier odkrył więc pierwszą planetę okrążającą dwie gwiazdy naraz w danych obserwacyjnych zebranych przez satelitę TESS. Oznaczono ją symbolem TOI 1338 b. Takie układy są rzadkie, bo zwykle gdy mamy dwie gwiazdy i planetę, okrąża ona tylko jedną z nich. Cukier szybko więc zasłużył na zaliczenie, doniesienie o ważnym odkryciu skierował zaś do publikacji. Jest, jakby nie było, odkrywcą obcej planety w układzie dwóch gwiazd. Ciekawostką jest to, że mieszkaniec TOI 1338 b co kilka dni byłby świadkiem zaćmienia jednego z widocznych na niebie słońc przez słońce drugie.

Borisow ma niezłe oko na kosmos

Przedostatniego dnia sierpnia 2019 r. Giennadji Borisow, astronom amator patrzący w niebo przez nieco ponadpółmetrowy teleskop własnej konstrukcji w obserwatorium MARGO na Krymie, też odkrył coś niezwykłego. Nowy obiekt kosmiczny można by wziąć za kometę o bardzo hiperbolicznej orbicie. Kierował się on dokładnie w centrum naszego Układu Słonecznego. Borisow, który początkowo nie był pewien, czy to nasza słoneczna kometa, czy obca, szybko zawiadomił o odkryciu astronomów z całego świata.

Wkrótce działające pod auspicjami Międzynarodowej Unii Astronomicznej (IAU) Minor Planet Center, którego zadaniem jest zbieranie informacji o małych ciałach naszego Układu (takich jak komety i asteroidy) i obliczanie trajektorii tych obiektów, szybko potwierdziło przypuszczenia Borisowa. Mamy więc do czynienia z pierwszą kometą przybyłą do nas spoza Układu Słonecznego, czyli przestrzeni Galaktyki. Ustalenia zostały potem niezależnie sprawdzone przez NASA, a dokładnie przez działającą w Jet Propulsion Laboratory Solar System Dynamics Group. Tak, to obca kometa.

Wiadomość szybko rozeszła się po świecie, a kometa – oznaczona pierwotnie symbolem C/2019 Q4 (Borisov) – została przez IAU oficjalnie nazwana 2I /Borisov. „2I”, czyli „second Interstellar”, oznacza, że to drugi międzygwiezdny obiekt, który udało się zaobserwować w Układzie Słonecznym. Ponad dwa lata wcześniej, dokładnie w październiku 2017 r., odwiedził nas pierwszy obcy międzygwiezdny przybysz z Galaktyki, obiekt o nazwie 1I /Oumuamua. Wówczas gościa, który nie jest kometą, lecz raczej asteroidą, odkryli profesjonalni astronomowie pracujący przy teleskopie PanSTARRS na Hawajach.

I tak nikomu wcześniej nieznany astronom amator z Krymu zdobył światowy rozgłos. Odkrył nie tyle po prostu kometę, ile kometę galaktyczną spoza Układu Słonecznego. Nie wiemy jeszcze, skąd przybyła ani dokąd poleci. Wiadomo jednak, że jest obca. Obiekt 2I/Borisov jest wciąż śledzony przez największe teleskopy świata.