Exoplanety z druhého břehu I.: 83 900 Zemí a příliš vysoká teplota

Bílý trpaslík a jeho hvězdný společník.

Na našem webu a v časopise Gliese obvykle píšeme o nově objevených exoplanetách, případně velmi nadějných kandidátech, jejíchž potvrzení je pouze otázkou času. V astronomických kuloárech a vědeckých článcích, určených spíše odborné veřejnosti, se však potulují exoplanetární duchové. Objekty, které by mohly být exoplanetami, ale na své potvrzení už hodně dlouhou čekají a dost možná se ho nedočkají nikdy. Kromě toho zde máme velmi zajímavé příběhy z objevů těles, které se postupem času ukázaly jako falešné exoplanety. Rozhodli jsme se čas od času po vzoru Foxe Muldera otevřít zaprášené archívy a povyprávět příběhy nepotvrzených kandidátů na exoplanety…

 



Možná si na to ještě pamatujete. V lednu letošního roku zveřejnil tým Keplera objev prvních 5 exoplanet a dvou zvláštních objektů, které sice měly poloměr srovnatelný s ostatními exoplanetami, avšak jejich povrchová teplota byla příliš vysoká, dokonce vyšší než teplota samotných mateřských hvězd!

 

Tým Keplera si na seznam potenciálních exoplanet napíše každý případ, kdy pokles jasnosti hvězdy může odpovídat přítomnosti objektu do poloměru asi 2 Jupiterů. Taková situace (resp. hvězda či případný tranzitující objekt) je označen jako „Objekt Keplerova zájmu“ neboli hezky zkráceně a anglicky „KOI“. Počátkem ledna vzbudily pozdvižení dva velmi horké objekty „planetární velikosti“. Jedním z těch dvou byl KOI-74 b.

 

Poloměr objektu byl odhadnut na 0,4 Jupiteru, což ho zcela logicky zařadilo na seznam Objektů Keplerova zájmu. Astronomy ovšem překvapila příliš vysoká teplota tělesa, která byla odhadnuta na 12 500 K, což je pro představu asi dvojnásobek povrchové teploty Slunce. Tato teplota je dokonce vyšší než povrchová teplota samotné mateřské hvězdy (9 400 K). Je pravdou, že „kandidát na exoplanetu“ obíhá poměrně blízko svému slunci s dobou oběhu jen 5,1 dne. U horkých Jupiterů jsme si na poněkud vyšší teploty zvykli, ale 12 500 K je moc i na otrlé lovce cizích světů. Dle propočtu by malá vzdálenost od hvězdy mohla případnou exoplanetu v těchto končinách rozpálit na maximálně 2 300 K, což je o více než 10 000 K méně, než je pozorovaná realita.

 

Na základě pozorování Keplera se podařilo odhadnout hmotnost tělesa na 20 až 100 Jupiterů, což by ho přesunulo z katalogu exoplanet spíše na seznam hnědých trpaslíků, kteří mají obvykle hmotnost v desítkách násobku Jupiteru. Jenomže vysoká povrchová teplota rozhodně pro hnědé trpaslíky není typická, spíše naopak.

 

Uvažovat se proto začalo o bílém trpaslíkovi. Také naše Slunce se po odhození plynové obálky stane za miliardy let bílým trpaslíkem – hmotnou ale velmi malou hvězdou. Bílí trpaslíci mají hmotnost až 1,4 Sluncí ale poloměr v řádu spíše tisíců kilometrů. KOI-74 b má podle pozorování Keplera poloměr asi 0,4 Jupiteru neboli 4,5 Země, což je na bílého trpaslíka přece jen hodně.

 

Spektroskopická pozorování ze spektrografu SOPHIE, který je instalován na 1,93 m velkém dalekohledu francouzské observatoře Haute-Provence naznačují, že KOI-74 b bude přece jen bílým trpaslíkem. Původní odhady hmotnosti, získané tranzitní metodou z dalekohledu Kepler, se ukázaly jako příliš optimistické. Spektrograf SOPHIE ukázal, že KOI-74 b má hmotnost asi 0,2 Slunce neboli 264 Jupiterů či 83 900 Zemí.

 

Mateřskou hvězdou nebo v tomto případě spíše hlavní složkou je hvězda spektrální třídy A1V o hmotnosti 2,2 a poloměru 1,9 Sluncí. Hvězdu najdeme v souhvězdí Labutě ve vzdálenosti asi 1 000 pc (3 200 světelných let). Je velmi pravděpodobné, že bílý trpaslík „krade“ materiál svému většímu společníkovi, čímž postupně narůstá hmotnost bílého trpaslíka. Podobné extravagantní hvězdné páry nejsou pro astronomy ničím překvapujícím. Bílému trpaslíkovi jen přejme, aby při svém kradení nepřekročil kritickou mez 1,44 Slunce…v tom případě by v souhvězdí Labutě vzplála supernova.

 

KOI-74 b základní údaje:

  • Hmotnost: 0,2 Slunce
  • Poloměr: 0,4 Jupiteru
  • Oběžná doba: 5,18 dní
  • Velká poloosa: 0,074 AU

 

Zdroje: