Tři exoplanety na podnose

Exoplanety u hvězdy HR 8799, která je na snímku zastíněná koronografem. Umístění hvězdy je naznačeno žlutým křížkem. Autor: NASA/JPL-Caltech/Palomar Observatory
Exoplanety u hvězdy HR 8799, která je na snímku zastíněná koronografem. Umístění hvězdy je naznačeno žlutým křížkem. Autor: NASA/JPL-Caltech/Palomar Observatory

Trochu stranou hlavních exoplanetárních žní se klube nejzajímavější disciplina. Drtivá většina exoplanet byla objevena nepřímými metodami. Přítomnost exoplanety se projeví na základě jejího vlivu na mateřskou hvězdu – ať už se jedná o vliv gravitační (metoda měření radiálních rychlostí, zpožďování záblesku pulsaru, gravitační mikročočky) nebo tranzitní fotometrií. Pozorovat exoplanetu přímo je velmi nesnadné, neboť vyzařuje jen asi miliardtinu světla ve srovnání se svou mateřskou hvězdou.


 

Poněkud lepší je situace v infračervené části spektra, kde exoplaneta „vyzařuje“ asi stotisícinu světla ve srovnání s hvězdou. Jenomže infračervená část spektra je ze Země špatně dostupná a dostat do kosmického prostoru špičkový dalekohled není jednoduché. Díky novým technologiím se poslední době začíná karta pomalu obracet a astronomové už mají k dispozici několik exoplanet, objevených přímým zobrazením. Jejich počet je sice pouhou kapkou v celkovém počtu známých exoplanet (asi 2 až 3%), ale blýská se na lepší časy.

 

Počátkem roku oznámila Evropská jižní observatoř (ESO) historický průlom. Astronomům se podařilo nejen pozorovat exoplanetu přímo, ale dokonce získat její spektrum – viz článek. Jednalo se o exoplanetu HR 8799 c, která byla společně se svými dvěma sestrami objevena přímým zobrazením už koncem roku 2008.

 

Tři dnes už legendární exoplanety (o kterých vyšlo více než 30 vědeckých prací) nyní pozorovali přímým zobrazením astronomové z JPL. Zatímco dříve byly použity největší dalekohledy světa o průměru zrcadla 8 až 10 metrů, nyní si vystačili s Hale Telescope o průměru primárního zrcadla 5,1 metrů.

 

Postup byl na první pohled jednoduchý, avšak vyžadoval velmi precizní a pečlivou práci. Astronomové využili při pozorování adaptivní optiku, která minimalizuje vliv zemské atmosféry na pozorování. Laserový svazek vytváří ve výšce 90 km zpětným rozptylem sodíkových atomů umělou hvězdu. Jejím pozorováním se zjišťuje aktuální stav atmosféry a podle toho dochází k záměrné deformaci sekundárního zrcadla. Postup byl optimalizován tím, že při pozorování byla využita jen malá část zrcadla o velikosti 1,5 m z celkového průměru zrcadla 5,1 m.

 

Druhým krokem bylo využití „vortexového koronografu“ z dílny Dimitrie Maweta z JPL. Koronografem se podařilo odstranit rušivé světlo mateřské hvězdy a pozorovat přímo samotné exoplanety. Práce je to pochopitelně velmi precizní, protože exoplanety vyzařují jen velmi málo světla a jejich úhlová vzdálenost od hvězdy je nepatrná.

 

V budoucnu by tento postup mohl být požit na pozorování či objevování exoplanet zemského typu nebo obřích exoplanet, obíhajících blíže svému slunci.

 

Mateřská hvězda HR 8799 má hmotnost 1,5 Slunce a nachází se ve vzdálenosti 120 světelných let v souhvězdí Pegase. Za dobrých podmínek ji můžete na obloze pozorovat pouhým okem nebo ještě lépe menším dalekohledem. Podrobnosti o třech exoplanetách uvádíme v tabulce níže.

 

Planetární systém u hvězdy HR 8799

Název exoplanety
Hmotnost
Poloměr
Oběžná doba
Velká poloosa
HR 8799 b
5-11 Mj
1,1 Rj
465 let
68 AU
HR 8799 c
7-13 Mj
1,3 Rj
189 let
38 AU
HR 8799 d
7-13 Mj
1,2 Rj
100 let
24 AU
HR 8799 e
5-13 Mj
?
50 let
14,5 AU

Mj – hmotnost Jupiteru, Rj – poloměr Jupiteru. Zejména údaje o hmotnosti jsou spíše orientační.

 

Exoplanety u hvězdy HR 8799 na exoplanety.cz – seznam článků.

 

 

Zdroje: