Odkrycia Astronomiczne Polskich Uczonych

Total Page:16

File Type:pdf, Size:1020Kb

Odkrycia Astronomiczne Polskich Uczonych Odkrycia astronomiczne polskich uczonych Polscy uczeni na przestrzeni wieków byli pionierami w dziedzinach nauk ścisłych w Europie i na świecie , to właśnie ich prace oraz genialne odkrycia tworzą podwaliny współczesnej astronomii. Niestety mimo nieprzeciętnych osiągnięć są niedoceniani na całym świecie a nawet w Polsce. W tym krótkim eseju postaram się przypomnieć osiągnięcia wielkich polskich astronomów na przełomie wieków, od średniowiecza aż do czasów nam współczesnych przez Mikołaja Kopernika, Jana Heweliusza aż do Aleksandra Wolszczana. Mikołaj Kopernik to chyba najsławniejszy polski astronom w historii naszego kraju. Jego zasługi są niedocenione dla świata nauki średniowiecza. Wybitny polimat posiadający wiedzę z każdej dziedziny nauki od medycyny, przez prawo, ekonomię, astronomię nawet do strategii wojskowej. Twórca prawa Kopernika-Greshana, autor tzw. Przewrotu Kopernikańskiego który zmienił religię, życie, pojęcie współczesnego świata w XVI wieku. Jego dzieło złożone z sześciu ksiąg ,, De Revolutionibus’’ (,, O Obrotach’’) które później przybrało nazwę i do dziś jest znane jako ,, De revolutionibus orbium coelestium’’ (,, O Obrotach Sfer Niebieskich’’) zostało zmienione przez Norynbeskiego drukarza który chciał zasugerować iż dzieło nie ma nic wspólnego z ruchem Ziemi, niemiecki teolog usunął również przedmowę Kopernika ,, Do Jego Świątobliwości Papieża Pawła III’’. Rewolucyjne odkrycie Kopernika obalało geocentryczne formę Wszechświata w którym Ziemia znajduje się w jego centrum a planety wraz z słońcem poruszają się po skomplikowanym układzie referentów i epicykli. Polski uczony zainteresowany właśnie tak bardzo skomplikowanymi tworami geometrii teorii geocentrycznej m.in. retrogradacją (ruchem wstecznym) planet Układu Słonecznego stworzył heliocentryczną teorię budowy Układu Słonecznego która przeleżała głęboko w ukryciu ,, już nawet czwarte dziewięciolecie’’. Kopernikowski heliocentryzm zakłada że Słońce znajduje się w centrum naszego Układu a planety krążą po kołowych orbitach wokół gwiazdy macierzystej. W wyniku wygłoszenia teorii która jest symbolicznym początkiem nowożytnej nauki w 1616 Kopernik oficjalnie został potępiony i ogłoszony zagrożeniem dla wiary a jego dzieło ,,De revolutionibus orbium coelestium’’ było czołowym terminem w indeksie ksiąg zakazanych przez Kościół Rzymski jak i przez protestantów. Kolejnym wybitnym polskim uczonym był Jan Heweliusz. Uczeń Piotra Krügera również wybitnego astronoma i matematyka, Gdańszczanim który swych największych odkryć dokonał wiek po Koperniku. Jan Heweliusz jest znany przede wszystkim jako obserwator Księżyca i twórca dzieła ,, Selenografia” z 1647. Astronom zamieścił w niej trzy duże mapy księżyca, atlas miesiąca synodycznego oraz rysunki niektórych formacji księżycowych. Opisy Księżyca polskiego astronoma były przez 150 lat źródłem wiedzy, jednym z podstawowych materiałów do studiowania naszego naturalnego satelity. Heweliusz zaproponował również około 300 nazw na księżycowe formacje terenu, lecz dziś używanych jest tylko 10 przez niego zaproponowanych. Zamieścił również w swoim dziele obserwacje plam słonecznych. Jest konstruktorem peryskopu którego zasady działania opisał również w selenografii i przewidział jego zastosowanie. Heweliusz obserwował wiele zjawisk astronomicznych co wynika z jego zapisków od określania faz Merkurego, przez zaćmienia do libracji Księżyca. Lecz 4 lata przed wydaniem Selenografii Heweliusz obserwował tranzyt najbliższej Słońcu planety dzięki czemu wyznaczył jego wielkość kątową oraz przechował je w dziele „Merkury widoczny na Słońcu” . Zainteresował się również gazowym olbrzymem Układu Słonecznego Saturna, chciał rozwikłać pochodzenie majestatycznych pierścieni Saturna, niestety ta sztuka mu się nie powiodła. 1666 oferowano mu stanowisko kierownika nowo wybudowanego obserwatorium w Paryżu lecz Heweliusz odmówił i został nim Cassini który dzięki odpowiedniej aparaturze rozwikłał problem który trapił polaka. W 1688 Heweliusz wydał swoje kolejne dzieło „Kometografia”, opisywał tam wyniki swoich obserwacji w których odkrył cztery nowe komety. Był również pierwszym który podważył, zakwestionował teorię wybitnego niemieckiego astronoma Johannesa Keplera i stwierdził że komety poruszają się po mocno zakrzywionych orbitach a nie jak twierdził Kepler po liniach prostych. Zajmował się również konstrukcją instrumentów naukowych takich jak oktany, sekstanse, lunety których budowę opisał w dwóch częściach działa „Machina niebieska”. Posiadał on bardzo dobry wzrok i bez zbędnego powiększenia kątowego potrafił określić położenie gwiazdy nawet do 28” łuku. Było to tak niesamowite iż przedstawiciele Royal Society Brytyjskiej Akademii Nauk której pierwszym zagranicznym członkiem od 1664 był Jan Heweliusz przysłali już wtedy sławnego Halleya do Gdańska aby prowadził obserwacje za pomocą lunety wyposażonej w mikrometr. Ku wielkiemu zdziwieniu Heweliusz używając skonstruowanych przez siebie instrumentów miał obserwacje tak samo dokładne jak Halleya. Polski astronom znany jest również z „Atlasu ciał niebieskich” jest to praca nad katologami gwiazd, są w niej skatalogowane 1564 pozycji i rysunki przedstawiające gwiazdozbiory. Heweliusz nadał również nazwy, oraz określił granice między konstelacjami które obowiązują do dzisiaj nowym gwiazdozbiorom: Jaszczurka, Lisek, Sekstans, Mały Lew, Psy Gończe, Ryś oraz Tarcza Sobieskiego nazwana na część zwycięstwa Jana III Sobieskiego nad Turkami pod Wiedniem która dziś jest znana po prostu jako tarcza. Heweliusz jako obserwator nieba prowadził również obserwacje dzienne w latach 1642–1679, zanotował aktywność słoneczną, dzięki jego rejestracji ilości plam możemy dziś mówić iż jest to prawdopodobnie początek minimum Maundera. Jak widać Heweliusz był nie tylko genialnym konstruktorem jak i również astronomem który dzięki swojej precyzji wykonania sekstansów, oktanów oraz lunet stworzył najdokładniejszą mapę nieba tamtych czasów, precyzyjniejszą niż Duńczyka Tycho de Brahe. Przejdźmy do czasów bliższych nam. Kolejnym Polskim astronomem którego nazwisko powinno nam być dzisiaj wszystkim znane jest Kazimierz Kordylewski. Uczony pochodzący z Krakowa wsławił się odkryciem pyłowych księżyców nazwanych na jego cześć Księżycami Kordylewskiego. Są to obłoki drobinek materii znajdujące się w punktach libracji L4 i L5. Te miejsca inaczej nazywane punktami Lagrange’a to obszary w układzie dwóch ciał powiązanych grawitacyjnie, w których gdy umieścimy ciało o masie pomijalnej będzie ono w spoczynku. L4 i L5 to miejsca na orbicie Księżyca odpowiednio na wschód i na zachód od srebrnego globu. Jest to poświata o wielkości kątowej około . Kazimierz Kordylewski prawdopodobnie zaobserwował je pierwszy raz w październiku 1956, a pierwsze zdjęcie zrobiono 1961 r. Niektórzy naukowcy mówią iż występowanie Księżyców Kordylewskiego jest zjawiskiem przejściowym, chwilowym ponieważ punkty libracji L4 i L5 są zaburzone grawitacyjnie prze planety wewnętrzne. Lecz te fakty i pogłoski mówiące iż księżyce pyłowe widział tylko Kordylewski i jego „najlepsi, piątkowi” studenci w żaden sposób nie umniejszają polskiemu astronomowi tego wielkiego odkrycia. Kolejnym Polskim naukowcem który miał wielki wkład w rozwój polskiej i światowej astronomii jest Bohdan Paczyński. Astronom i astrofizyk zajmujący się takimi pojęciami jak: ewolucja gwiazd, rozbłyski gamma i przede wszystkim mikrosoczewkowanie grawitacyjne które przyniosło mu największą Jest to szczególny przypadek soczewkowania grawitacyjnego w który tor lotu światła w wyniku zakrzywienia czasoprzestrzeni przez masę dokonuje obiekt o relatywnie małej masie np. Słońce. To właśnie Bohdan Paczyński jest głównym inicjatorem i twórcą programu OGLE (The Optical Gravitational Lensing Experiment) który zaczął funkcjonować w kwietniu 1992 r. Już w latach 80 zaproponował iż można wykryć słabo świecące, lub nie emitujące światła obiekty za pomocą właśnie tej metody. Projekt OGLE to obserwacje najgęstszych obszarów nieba: zgubienie centralne Drogi Mlecznej, Wielki oraz Mały Obłok Magellana których obserwacje możliwe są dzięki umieszczeniu teleskopów na południowej półkuli w Las Campanas w Chile. W wyniku projektu OGLE zainicjowanego przez profesora Bohdana Paczyńskiego dokonano wiele odkryć, lub potwierdzono uprzednio odkryte, przede wszystkim potwierdzono istnienie zjawiska mikrosoczewkowania grawitacyjnego przewidzianego przez OTW Einsteina, dziś znamy już ponad 6000 zjawisk mikrosoczewkowania. Odkryto ponad 200 tysięcy gwiazd zmiennych w niektórych przypadkach o nieznanych wcześniej typach, to więcej niż wcześniejsze projekty razem. Po raz pierwszy w historii dzięki projektowi OGLE odkryto egzoplanetę metodą tranzytu. Do dzisiejszego dnia w ramach projektu odkryto 30 planet pozasłonecznych, w tym 20 jest związanych ze swoją gwiazdą macierzystą. Kolejnym polskim naukowcem znanym na całym świecie jest radioastronom Aleksander Wolszczan. Po ukończeniu studiów na Uniwersytecie Mikołaja Kopernika Aleksander Wolszczan rozpoczął pracę na największym radioteleskopie w Europie o średnicy równej 100m. Po uzyskaniu doktoratu przeniósł się do USA gdzie pracował w obserwatorium w Arecibo. Tam miał do dyspozycji radioteleskop a średnicy 305m, największej pojedynczej czaszy na świecie. Miał okazję pracować z noblistą Josephem H. Taylorem Jr. który odkrył nowy typ pulsarów, pulsary milisekundowe. Aleksander Wolszczan jest pierwszym odkrywcą planet pozasłonecznych krążących właśnie wokół nowo odkrytego rodzaju pulsara. PSR 1257+12 jest gwiazdą neutronową o obracającą się 160 razy w ciągu sekundy. Wcześniej sądzono iż
Recommended publications
  • Wojciech Roszkowski Post-Communist Lustration in Poland: a Political and Moral Dilemma Congress of the Societas Ethica, Warsaw 22 August 2009 Draft Not to Be Quoted
    Wojciech Roszkowski Post-Communist Lustration in Poland: a Political and Moral Dilemma Congress of the Societas Ethica, Warsaw 22 August 2009 Draft not to be quoted 1. Introduction Quite recently a well-known Polish writer stated that the major dividing line in the Polish society runs across the attitude towards lustration. Some Poles, he said, have been secret security agents or collaborators or, for some reasons, defend this cooperation, others have not and want to make things clear1. Even if this statement is a bit exaggerated, it shows how heated the debates on lustration in Poland are. Secret services in democratic countries are a different story than security services in totalitarian states. Timothy Garton Ash even calls this comparison “absurd”2. A democratic state is, by definition, a common good of its citizens. Some of them are professionals dealing with the protection of state in police, armed forces and special services, all of them being subordinated to civilian, constitutional organs of the state. Other citizens are recruited by these services extremely rarely and not without their consent. In totalitarian states secret services are the backbone of despotic power of the ruling party and serve not the security of a country but the security of the ruling elites. Therefore they should rather be given the name of security services. They tend to bring under their control all aspects of political, social, economic, and cultural life of the subjects of the totalitarian state, becoming, along with uniformed police and armed forces, a pillar of state coercion. Apart from propaganda, which is to make people believe in the ideological goals of the totalitarian state, terror is the main vehicle of power, aiming at discouraging people from any thoughts and deeds contrary to the said goals and even from any activity independent of the party-state.
    [Show full text]
  • Pulsar Roche Limit Magnetic Field
    Planetary Environment Around a Pulsar David Dunkum, Jacob Houdyschell, Caleb Houdyschell, and Abigail Chaffins Spring Valley High School Huntington, WV Abstract: Pulsars are densely-packed, spinning neutron stars Finally, an orbiting body must survive the that are the remaining cores of massive stars that extreme magnetic fields a pulsar constantly ended in a catastrophic supernova. Due to the emits. Many pulsars have such powerful extreme processes that these stellar objects are magnetic fields that it warps the electron formed, it was believed that any planets orbiting it clouds of atoms into needle-like shapes less would have been annihilated by the explosive events than 1% of their original size, rendering much of their creation or survive the intense conditions of the chemistry of life impossible in close around a pulsar. In 1992, it was discovered that not proximity to the star. only were planetary bodies possible around pulsars, an actual pulsar system (PSR 1257+12) was found by To calculate the magnetic field strength Aleksander Wolszczan and Dale Frail with two bodies (measured in Gauss) of a pulsar, the radius of orbiting the pulsar. the pulsar (R), the angle between the pulsar’s 162 pointings, which contain about 5670 plots, were magnetic poles and it’s rotational axis (α), analyzed to collect data for this research. Out of the and the pulsar’s moment of inertia (I) must be 5670 plots, three known pulsars were found and determined. Since, like before, these values analyzed to collect the relevant data needed to are not easily accessible, a “typical” pulsar’s determine the average conditions one would expect to values are used, which are 10 km, 900, and encounter around a pulsar.
    [Show full text]
  • Who Really Discovered the First Exoplanet?
    Who Really Discovered the First Exoplanet? Two Swiss astronomers got a well-deserved Nobel for finding an exoplanet, but there’s an intriguing backstory By Josh Winn The year 1995, like 1492, was the dawn of an age of discovery. The new explorers, instead of using seagoing vessels to discover continents, use telescopes to discover planets revolving around distant stars. Thousands of these extrasolar planets, a term usually shortened to “exoplanets,” have been found, including a few potentially Earth- like worlds, along with bizarre objects that bear no resemblance to any of the planets in our solar system. Two of these exoplanet explorers, Michel Mayor and Didier Queloz, were recently awarded half of the Nobel Prize in Physics for the discovery they made in 1995. My colleagues and I are united in our admiration for their pioneering work, and in our pride to be continuing what they began. But there is something peculiar about the Nobel Prize citation. It says: “for the discovery of an exoplanet orbiting a solar-type star.” Shouldn’t it say the first exoplanet? After all, hundreds of astronomers have discovered an exoplanet. I’ve helped find a few. Even high school students and amateur astronomers have discovered them. Did the Nobel Committee make a typographical error? No, they did not, and thereby hangs a tale. Just as it is problematic to decide who discovered America (Christopher Columbus? John Cabot? Leif Erikson? Amerigo Vespucci, whose name is the one that stuck? Those who came on foot from Siberia tens of thousands of years ago?) it is difficult to say who discovered the first exoplanet.
    [Show full text]
  • Full Curriculum Vitae
    Jason Thomas Wright—CV Department of Astronomy & Astrophysics Phone: (814) 863-8470 Center for Exoplanets and Habitable Worlds Fax: (814) 863-2842 525 Davey Lab email: [email protected] Penn State University http://sites.psu.edu/astrowright University Park, PA 16802 @Astro_Wright US Citizen, DOB: 2 August 1977 ORCiD: 0000-0001-6160-5888 Education UNIVERSITY OF CALIFORNIA, BERKELEY PhD Astrophysics May 2006 Thesis: Stellar Magnetic Activity and the Detection of Exoplanets Adviser: Geoffrey W. Marcy MA Astrophysics May 2003 BOSTON UNIVERSITY BA Astronomy and Physics (mathematics minor) summa cum laude May 1999 Thesis: Probing the Magnetic Field of the Bok Globule B335 Adviser: Dan P. Clemens Awards and fellowships NASA Group Achievement Award for NEID 2020 Drake Award 2019 Dean’s Climate and Diversity Award 2012 Rock Institute Ethics Fellow 2011-2012 NASA Group Achievement Award for the SIM Planet Finding Capability Study Team 2008 University of California Hewlett Fellow 1999-2000, 2003-2004 National Science Foundation Graduate Research Fellow 2000-2003 UC Berkeley Outstanding Graduate Student Instructor 2001 Phi Beta Kappa 1999 Barry M. Goldwater Scholar 1997 Last updated — Jan 15, 2021 1 Jason Thomas Wright—CV Positions and Research experience Associate Department Head for Development July 2020–present Astronomy & Astrophysics, Penn State University Director, Penn State Extraterrestrial Intelligence Center March 2020–present Professor, Penn State University July 2019 – present Deputy Director, Center for Exoplanets and Habitable Worlds July 2018–present Astronomy & Astrophysics, Penn State University Acting Director July 2020–August 2021 Associate Professor, Penn State University July 2015 – June 2019 Associate Department Head for Diversity and Equity August 2017–August 2018 Astronomy & Astrophysics, Penn State University Visiting Associate Professor, University of California, Berkeley June 2016 – June 2017 Assistant Professor, Penn State University Aug.
    [Show full text]
  • Table of Contents
    AAS Newsletter July/August 2011, Issue 159 - The Online Publication for the members of the American Astronomical Society Table of Contents President's Column 2 2011 Chrétien Grant Winner 11 From the Executive Office 4 IAU Membership Deadline 11 Secretary's Corner 5 Highlights from the Hub of the Council Actions 6 Universe 12 Journals Update 8 SPD Meeting 23 25 Things About... 9 Washington News Back Page A A S American Astronomical Society AAS Officers President's Column Debra M. Elmegreen, President David J. Helfand, President-Elect Debra Meloy Elmegreen, [email protected] Lee Anne Willson, Vice-President Nicholas B. Suntzeff, Vice-President Edward B. Churchwell, Vice-President Hervey (Peter) Stockman, Treasurer G. Fritz Benedict, Secretary Richard F. Green, Publications Board Chair We hit a homerun in Boston with Timothy F. Slater, Education Officer one of our biggest summer meetings Councilors ever, including over 1300 registrants; Bruce Balick still, it had the more intimate feel that Richard G. French Eileen D. Friel characterizes our summer gatherings. It Edward F. Guinan was a privilege to share our 218th meeting Patricia Knezek James D. Lowenthal with the American Association of Robert Mathieu Variable Star Observers on the occasion Angela Speck th Jennifer Wiseman of their 100 anniversary, and to present them a certificate to commemorate Executive Office Staff the long-time professional-amateur Kevin B. Marvel, Executive Officer Tracy Beale, Membership Services collaboration we have all enjoyed. Administrator Margaret Geller gave a stirring Henry Chris Biemesderfer, Director of Publishing Laronda Boyce, Meetings & Exhibits Norris Russell Lecture on her discovery Coordinator of large-scale structure in the Universe.
    [Show full text]
  • Didier Queloz and Michel Mayor's Nobel Prize in Physics 2019
    Rev. Cubana Fis. 36, 152 (2019) PARA F´ISICOS Y NO F´ISICOS FINDING NEW WORLDS: DIDIER QUELOZ AND MICHEL MAYOR’S NOBEL PRIZE IN PHYSICS 2019 ENCONTRANDO NUEVOS MUNDOS: LOS PREMIOS NOBEL DE F´ISICA 2019 DE DIDIER QUELOZ Y MICHEL MAYOR R. CARDENAS´ y Planetary Science Laboratory, Universidad Central “Marta Abreu” de Las Villas, Santa Clara, Cuba; [email protected] † corresponding author Recibido 20/11/2019; Aceptado 23/11/2019 PACS: Astrometry (astrometr´ıa), 95.10.Jk; Instrumentation (instrumentacion),´ 95.55.Br; Astrobiology (astrobiolog´ıa), 91.62.Fc, 96.55.+z I. INTRODUCTION if it is approaching), and c is the speed of light in vacuum. For the non-relativistic limit, it can be shown that, Since ancient times, humans have speculated on the potential V existence of other Solar Systems, with planets orbiting a parent z β = ; (3) star [1,2]. In 1952 a method based on the measurement of ∼ c stellar radial velocities was proposed to detect exoplanets [3]. which is the classical expression for the radial redshift caused However, formidable technical challenges remained a major by Doppler effect (we note that motion in the transverse obstacle for several decades. In 1992 –40 years later– the direction causes the so called transverse Doppler effect, so first observational detection of exoplanets was reported by far of little or no use for exoplanet detection). astronomers Aleksander Wolszczan and Dale Frail [4]. Using the Arecibo radio telescope, they detected two giant planets As follows from equations1 and2, measuring z would allow orbiting the pulsar PSR B1257+12 in the constellation of Virgo.
    [Show full text]
  • Announcement Collegium of Polish Scientists
    The Polish Review, Vol. 60, No. 4, 2015 © The Board of Trustees of the University of Illinois Announcement Collegium of Polish Scientists Hanna Chroboczek Kelker and Zbigniew Darzynkiewicz Hundreds of eminent scholars of Polish origin and ancestry reside in the United States. These scholars have excelled and achieved high recognition in diverse branches of science. While many are known for their outstanding work within the confines of their particular field of specialty, little is known of achievements by scientists working in other disciplines or by the general public in the United States or in Poland. In 2012 the Kosciuszko Foundation (KF) established the Kosciuszko Founda- tion Collegium of Eminent Scientists. The goals for this initiative are (1) to identify, record, and catalogue eminent Polish scientists and scientists of Polish descent resid- ing in the United States who have made significant contributions in their respective scientific fields and (2) to recognize, highlight, and publicize their achievements. Currently the selection of the Collegium members is limited to scientists special- izing in the natural sciences (broadly defined). The criteria for election of Collegium members are as follows: (1) Professorship and tenured position(s) at their respective universities or colleges or leadership position(s) and a record of significant achievement at research-o riented national or private institutions, (2) a significant number (50 or more depending on the disci- pline) of scientific publications in peer- reviewed journals, (3) a significant number of citations of authored publications, (4) a significant number (over 10) of U.S. patents, and (5) an advanced scientific career, combined with active participation in Polish- American scientific institutions, for example, the Polish Institute of Arts and Sciences of America (PIASA), the KF, or engineering or medical professional societies.
    [Show full text]
  • Brave New Worlds?
    PUBLISHED: 4 APRIL 2017 | VOLUME: 1 | ARTICLE NUMBER: 0113 editorial Brave new worlds? Twenty-five years ago, the detection of the first extrasolar planets opened up an area of research that has fascinated both researchers and the general public alike. Are we alone in the Universe? This oft-posed a brown dwarf? And would 51 Pegasi b be TRAPPIST-1b Pb = 1.51 d question is a loaded one. Given the billions able to sustain an atmosphere? In order to 1.00 of stars in our own Galaxy, surely life study exoplanet atmospheres, radial velocity TRAPPIST-1c P = 2.42 d must exist somewhere beyond our planet. measurements are not enough. The planet c And what exactly do we mean by life? For has to transit across its star. TRAPPIST-1d Pd = 4.05 d Earth-based lifeforms that we know, liquid The first such transiting exoplanet was 0.98 water and sufficient gravity to hold onto an observed in 1999. A slight dip in the light TRAPPIST-1e Pe = 6.10 d atmosphere are required, at the very least. curve was measured as part of the star was TRAPPIST-1f Pf = 9.20 d These conditions define the ideal distance eclipsed. From the change in the measured 0.96 Relative brightness Relative (the ‘Goldilocks’ zone of habitability) starlight, we get the mass ratio between TRAPPIST-1g Pg = 12.35 d between a planet and its star as well as a the planet and the star. Molecules in a TRAPPIST-1h Ph = 14−25 d minimum planetary mass. On the occasion of transiting planet’s atmosphere absorb the 0.94 the twenty-fifth anniversary of the discovery light emitted by the star behind it, so we of the first extrasolar planets, we look back can glean information on the composition –0.04 –0.02 0.00 0.02 0.04 and ahead.
    [Show full text]
  • IV. Early Milestones in Exoplanets Exploration: I. What Is an Exoplanet
    I. What is an Exoplanet? EXOPLANETS III. Established Detection Techniques • What is a Planet? II. Finding Exoplanets: Not So Easy A. Radial Velocity B. Pulsar Timing C. Transit Method International Astronomical Union (IAU) definition: A “planet” is a celestial body A star with a planet moves in its own A pulsar is a rotating neutron star: a small Planet crossing (or transiting) in that It is difficult to detect the outer planets in our solar system itself! small orbit due to the planet's gravitational and highly dense remnant of an exploded front of its parent star decreases the 1. is in orbit around the Sun, This is because: force. star (supernova). observed light from the star. 2. has sufficient mass for its self-gravity to overcome rigid body forces so 1. The outer planets are very faint due to their distance This results in variations in the speed with Pulsars emit beams of electromagnetic The amount the star dims is that it assumes a hydrostatic equilibrium (nearly round) shape, and from the sun. which the star moves toward or away from radiation which we detect as extremely dependent on the relative sizes of the 3. has cleared the neighbourhood around its orbit. 2. Again, due to their distance from the sun, they move Earth (i.e. the star’s radial velocity). regular pulses as they rotate star and the planet. Eight planets : Mercury, Venus, Earth, Mars, Jupiter, Saturn, Uranus, and Neptune. very slowly. The variations in radial velocity lead to Since the rotation of a pulsar is very • What is an Exoplanet? Exoplanets are, of course, even more difficult to detect since variations in the frequency of light from the regular, slight changes in the timing of its 1.
    [Show full text]
  • EXOPLANETS – Frontiers of Modern Planetology, Where Sci-Fi Meets Science
    EXOPLANETS – frontiers of modern planetology, where Sci-Fi meets science Maxim Khodachenko Institut für Weltraumforschung, Österreichische Akademie der Wissenschaften, Schmiedlstr. 6, A-8042 Graz. E-mail: [email protected] CONTENT of the lecture Planet definition. What are the planets? Exoplanet search methods Habitable zone and habitability Planetary mass loss; the problem of planetary survival at close orbits; How important are magnetospheres General definition (by IAU = Intrnational Astronomical Union, 2006) A planet (from Greek πλανήτης, a derivative of the word πλάνης = "moving") is a celestial body, which (a) orbits a star or stellar remnant; (b) is massive enough to be rounded by its own gravity (hydrostatic equil.); (c) is not too massive to cause thermonuclear fusion (M < 13 MJupiter); (d) has cleared its neigbouring region of planetesimals. A planetesimals -- solid objects, arising during accumulation of planets in protoplanetary disks (a) are kept by self-gravity; (b) orbital motion is not much affected by gas drag. Planetesimals in the solar nebula: objects larger than ~ 1 km (can attract gravitationally other bodies) most were ejected from the Solar system, or collided with larger planets a few may have been captured as moons (e.g., Phobos, Deimos and small moons of giant planets). Sometimes Planetesimals = small solar system bodies, e.g. asteroids, comets General definition (by IAU = Intrnational Astronomical Union, 2006) orbiting the Sun, sufficient mass for hydrostatic equilibrium (~ round shape) has „cleared neighbourhood" around its orbit. ⇒ Dwarf Planet comets asteroids Eris (2005) Ceres(1801) Pluto (1930) Pluto Haumea (2004) Makemake(2005) orbiting the Sun, sufficient mass for hydrostatic equilibrium (~ round shape) has „cleared neighbourhood" around its orbit.
    [Show full text]
  • Exoplanets Press Kit
    Exoplanets Press Kit Exoplanets 1 Contents Preface 3 Early discoveries 5 Techniques for detection 7 Direct detection 7 Imaging 7 Indirect detection 7 Radial velocity tracking 8 Astrometry 10 Pulsar timing 10 Transits 10 Gravitational microlensing 11 What can we learn from exoplanets? 13 What are exoplanets like? 14 Life outside the Solar System 16 Exoplanet research at eso 17 ESo’s current exoplanet instruments 18 Exoplanet research in the future at ESO 19 2 Exoplanets Cover: Artist’s impres- sion of the exoplanets HD 189733b | ESA, NASA, G. Tinetti (Uni- versity College London, UK & ESA) and M. Korn- messer (ESo) Left: Artist’s impression of an exoplanets orbiting its star | ESA, NASA, M. Kornmesser (ESo) and STScI Preface Since planets were first discovered out- This guide provides an overview of the side the Solar System in 1992 (orbiting a history of exoplanets and of the current pulsar) and in 1995 (orbiting a “normal” state of knowledge in this captivating star), the study of planets orbiting other field. It reveals the various methods that stars, known as exoplanets, or extrasolar astronomers use to find new exoplanets planets, has become one of the most and the information that can be inferred. dynamic research fields in astronomy. The last section summarises the impres- our knowledge of exoplanets has grown sive findings of exoplanet research at immensely, from our understanding of ESo and the current and near-future their formation and evolution to the devel- technologies available in the quest for opment of different methods to detect new worlds. them. Exoplanets 3 4 Exoplanets Left: ESo 3.6-m tele- scope, La Silla observa- tory | ESo Early discoveries “There are an infinite number of In 1995, the Geneva-based astronomers worlds, some like this world, others Michel Mayor and Didier Queloz de- unlike it.” tected the first exoplanet around a “nor- mal” (main sequence) star, 51 Pegasi.
    [Show full text]
  • Polish Astronomical Facilities
    Author: Krzysztof Czart Authors of presentations of individual institutes: Stanisław Bajtlik, Małgorzata Bankowicz, Włodzimierz Bednarek, Leszek Błaszkiewicz, Andrzej Branicki, Bożena Czerny, Robert Falewicz, Piotr Gnaciński, Włodzimierz Godłowski, Justyna Gołębiewska, Paweł Z. Grochowalski, Wojciech Hellwing, Aleksander Herzig, Piotr Jaranowski, Agnieszka Kryszczyńska, Janusz Krywult, Elżbieta Kuligowska, Tomasz Kundera, Andrzej J. Maciejewski, Gracjan Maciejewski, Marek Nikołajuk, Marek Nowak, Waldemar Ogłoza, Aleksandra Piórkowska-Kurpas, Agnieszka Pollo, Milena Ratajczak, Zenon Sacharczuk, Julian Sitarek, Dorota Sobczyńska, Grzegorz Stachowski, Ewa Szuszkiewicz, Tomasz Weselak, Marcin Wesołowski, Henryk Wilczyński, Jarosław Włodarczyk, Bartłomiej Zakrzewski English translation: Mariusz Herbich Graphic design: Iza Wisińska Infographics: Joanna Waliszewska DTP: Jacek Drążkowski Publishers: Polish Astronomical Society Astronomical Observatory of the Jagiellonian University © 2021 by Polish Astronomical Society Warsaw 2021 Updated version on April 7, 2021 ISBN 978-83-960050-1-4 The project is financed by the Polish National Agency for Academic Exchange Cover image: Astronomical Observatory of the Jagiellonian University at Fort Skała, Cracow. Credit: Astronarium POLISH ASTRONOMICAL FACILITIES Polish astronomy is proud of its long history and tradition dating back to Nicolaus Copernicus and Johannes Hevelius. It also has many achievements and outstanding scientists today. Polish astronomers take part in major international projects and programmes. Our current position in the world of astronomy has its foundations in discoveries of extrasolar planets, gravitational waves studies or imaging the black hole in galaxy M87 – just to mention some of the most significant examples. This publication presents major facilities dealing with astronomical research in our country. Additionally, it provides a catalog of locations where one can study astronomy, a map of planetariums, as well as an index of scientific media and main amateur organizations.
    [Show full text]