Българският астрофизик Атанас Стефанов, докторант в Института по астрофизика на Канарските острови, ръководи международен екип, който откри нова планета тип свръхземя – GJ 3998 d. Планетата е разположена на 59 светлинни години от Земята и е в обитаемата зона на своята звезда. В интервю за Mediapool Атанас разказва за откритието, методите, които използват учените, и пътя си до голямата наука.
Какво е GJ 3998 d?
"Преди няколко дни публикувахме откритие. Става въпрос за GJ 3998 d – свръхземя, която обикаля около червено джудже", обяснява Атанас.
Свръхземите са планети, които са по-тежки от Земята, но не достигат масата на газовите гиганти като Юпитер и Сатурн. Новооткритата планета е с поне 6 пъти по-голяма маса от Земята и според екипа вероятно е камениста.
"Нещо като по-голяма сестра на Земята", допълва Стефанов.
Защо GJ 3998 d е толкова специална?
Планетната система, в която попада новооткритата планета – тоест звездата и трите планети, открити към момента, е на 59 светлинни години от нас.
"В общ космически план това разстояние не е нито много, нито малко. Еквивалентът би бил на две-три спирки от нашето местоположение", обясни младият учен.
От гледна точка на човека обаче говорим за голямо разстояние. На светлината от това място в космоса би отнело 59 години да стигне до нас.
"Сега си давам сметка, че данните, които наблюдавам в момента са заварили края на Втората световна война", отбеляза Атанас.
Според него новооткритата планета е интересна, защото тя се намира на такова отстояние от своята звезда, че количеството енергия, което стига до планетата от звездата, е подобно на това, което ние на Земята получаваме от Слънцето.
"Всъщност изчисляваме, че планетата получава 20% повече енергия в сравнение със земното кълбо. Няма толкова много планети, които са толкова подобни в това отношение", смята той.
GJ 3998 d е интересна за астрофизика и още една прилика със Земята – може да поддържа течна вода.
"Следващата логична стъпка конкретно за тази планета е да се направи характеризация на атмосферата – да се каже дали можем да търсим някакви химически почерци на елементи или съединения, които ние асоциираме с живота. Това би бил метан, например. Ако говорим за елементи, това би бил кислород. Може би има и водни пари в атмосферата, все още никой не знае, но ние сме едва първа брънка във веригата", каза Стефанов.
В момента човечеството знае за малко над 5 800 планети. По думите на Атанас само няколко десетки от тях си приличат със Земята.
"Губи се статистиката в нашия "космически квартал" – в Слънчевата система. Има няколко големи философски въпроси – дали сме сами, дали Земята е уникална, дали планетата, която ние обитаваме, е рядка, или не толкова? За да отговорим, трябва да правим статистика на всички планети", твърди астрофизикът.
Как се откриват планети?
Екипът, който ръководи Атанас, се състои от 15 души – всички от испански и италиански институции. Проучването, чрез което е направено новото откритие е изцяло европейско. То е част от по голяма италианска кампания, която се нарича HADES. Тя се опитва да отговори на въпроса колко редки са планетите в нашата космическа близост, фокусирайки се върху онези, които се намират около червени джуджета.
Това е кампания, която е започнала от 2012 г. и все още продължава. Първите две планети в системата, в която се намира GJ 3998 d, са открити през 2016 г., когато по малък, предимно италиански екип потвърждава тяхното присъствие.
"Това, което се случва сега, девет години по късно, е, че ние правим вторичен анализ на данните, снимани от 2012 г. до днес. Сега имаме на разположение както повече данни, така и по-сложни математически методи, с които да търсим тези планети, и така потвърдихме наличието на трета планета. Авторите, потвърдили съществуването на първите две планети, също са част от нашия екип", отбеляза Атанас.
В търсенето на планети той твърди, че има толкова математика, колкото и физика. Астрофизикът обяснява, че има различни начини присъствието на дадена планета на бъде потвърдено. GJ 3998 d той и екипът му откриват чрез метода на лъчевите скорости.
"Представете си една звезда, която е сама по себе си. Представете си сега и една планета, която обикаля около нея. Най-лесно би било да си представите Слънцето и Земята, забравяйки за всички останали планети в системата. Земята е много по-лека от Слънцето и обикаля около него със страхотна скорост – 30 километра в секунда. Слънцето обаче също се привлича мъничко от малката Земя. То също извършва едно въртеливо движение с амплитуда 9 сантиметра в секунда – скоростта на бавно помахване с ръка. Тоест звездите също биват придърпвани от планетите, които обикалят около тях. Това, което ние правим, в най-общ смисъл са снимки на звездите. По тях мерим какви са моментните скорости – каква е била скоростта на звездата в момента на заснемане – и се опитваме да хванем тези въртеливи движения, които самата звезда демонстрира. Ние не виждаме планетите, те не минават пред звездата. Чрез скоростта на звездите гадаем и търсим планети, обикалящи около тях", обясни Стефанов.
Това, разбира се, не би било възможно без необходимата техника. И трите планети в системата са открити от италиански 3.6-метров телескоп на остров Ла Палма, Канарски острови. Той се казва Тelescopio Nazionale Galileo или Националният телескоп Галилео. На него е монтиран спектрограф и чрез този инструмент се замерва скоростта на звездите с точност до метри в секунда.
Според Атанас е възможно подобни открития да се правят и на българска територия, но с различни способи.
"Националната обсерватория би могла също да бъде плодотворен източник на екзопланети. Това би могло да се случи с малко по-различна техника и с друг научен способ – с решаване на друг научен проблем", смята той.
Пътят на един млад български астрофизик до звездите
Атанас е роден в Смолян, недалеч от Националната астрономическа обсерватория "Рожен". Смята, че това е предразполагащ фактор за интереса му към астрономията.
"Може би от шести-седми клас, започнах да се интересувам повече от астрономия. Интересът ми към тази материя започна да се втвърдява, когато започнах да участвам на нашите национални олимпиади по астрономия. България ражда страхотни учени", сподели младият учен.
"Завърших математическа гимназия в Пловдив. Мисля, че съм имал повече досег към състезателна наука от средностатистическия школник. Все пак обаче достъпът до извънкласно научно образование до голяма степен е в ръцете на самия ученик. Бих казал, че всеки ученик би могъл да намери извънкласни дейности по интереси", допълни той.
След завършването на математическата гимназия в града под тепетата Атанас заминава за Лондон. Там завършва бакалавърска и магистърска степен в University College London (UCL). През лятото на 2023 г. той започва докторантурата си в Института на Канарските острови.
"Вече съм докторант почти година и половина. Институтът е един от реномираните в Европа. Също помага и близостта му до две астрономически обсерватории. За мен беше важно да имам досег до някаква практическа дейност – да ходя и да наблюдавам на място. Това е нещо, което аз усетих като липса в българското образование. Щях да се радвам на малко повече практика по физика и естествени науки в училище. С времето тази липса се романтизира и даде превес при избора ми на научен институт", обясни той.
Науката и отвъд нея
Дисертацията на Атанас е свързана с търсене на планети около червени джуджета. Смята се, че около 70% от звездите в Млечния път са червени джуджета.
"Червените джуджета са по-хладни и по-леки звезди от Слънцето. Когато звездата е по-лека, се очаква, че би било малко по-лесно да се търсят планети около нея. Въпреки че теоретично червените джуджета са фаворит за търсене на планети, именно заради малката им маса, те могат да бъдат много непослушни. Те са силно активни звезди – от време на време се случва някое изригване по техния диск, подобно на това, което наблюдаваме при Слънцето. Те имат петна по повърхността си, които понякога се скриват и показват на нас като наблюдатели. Общо взето създават сигнали, които ние можем много лесно да сбъркаме за планети", отбеляза още Стефанов.
По думите на младия астрофизик, когато има данни, че се случва изригване на червено джудже, ако има планета в близост, нейното присъствие трудно би могло да бъде отчетено. В тези случаи се засичат внезапните промени в скоростта на звездата, които могат да се сметнат за ясно свидетелство за наличието или отсъствието на планета.
"Опитвам да намеря начин, по който да разбираме дали това, което засичаме, са истински планети, или червените джуджета ни мамят и послъгват", заяви той.
Въпреки че Атанас Стефанов се вълнува от Космоса, открива планети и търси начини да анализира "лъжите" на червените джуджета, най-невероятните неща, които е виждал са далеч по-близо.
"Най-невероятните неща, които ми се случват, винаги са на Земята – от хоризонта надолу. Науката е наука. На мен ми дава много позитивни емоции. Тя всъщност ме успокоява, защото ме кара да си мисля, че всичко е детерминирано – има причини и следствия. Човешките отношения, от друга страна, са много динамични, много турбулентни", смята той.
Що се отнася до новооткритата от него и екипа му планета, Атанас е горд, че българско име стои зад подобно откритие:
"Много се радвам, че имах възможност да ръководя този лов на нова планета. Радвам се, макар и в науката да няма граници между етноси, политики, страни и т.н., че България оставя следа в авангардната наука и модерната астрономия. Това е още една причина да продължа да търся планети".
По всичко личи, че GJ 3998 d е само началото. Атанас продължава да търси нови светове в космическото ни съседство.
Ключови думи
За честна и независима журналистика
Подкрепи Mediapool.bg с 5€, за да разчитате и занапред на независима, професионална и честна информационно-аналитична медия.
Няма коментари
Екипът на Mediapool Ви уведомява, че администраторите на форума ще премахват всички мнения, съдържащи нецензурни квалификации, обиди на расова, етническа или верска основа.
Редакцията не носи отговорност за мненията, качени в Mediapool.bg от потребителите.
Коментирането под статии изисква от потребителят да спазват правилата за участие във форумите
Прочетете нашите правила за участие във форумите.
За да коментирате, трябва да влезете в профила си. Ако нямате профил, можете да серегистрирате.
