Logika jde stranou, aneb jak USA nechaly vykrvácet lovce exoplanet

Exoplaneta zemského typu v představách malíře. Credit: NASA, JPL
Exoplaneta zemského typu v představách malíře. Credit: NASA, JPL

V mnoha materiálech se americký Úřad pro letectví a vesmír (NASA) chlubí tím, že jednou z velkých priorit pro následující léta je výzkum planet mimo Sluneční soustavu. Při pohledu na současné dění bychom mu dali určitě zapravdu. Kromě Keplera se na výzkumu exoplanet podílí kosmické dalekohledy Hubble a Spitzer. Pokud se však zahledíme do budoucích plánů největší kosmické agentury, musíme jen nechápavě kroutit hlavou…

 



Astronomie dnes vyžívá několik metod k detekci exoplanet. Nejúspěšnější jsou měření radiálních rychlostí a tranzitní fotometrie. Veřejnost se často ptá, proč se nehledají především planety u nejbližších hvězd. Jako příklad je uváděna „ignorace“ nejbližšího hvězdného systému Alfa Centauri. Jedná se však o čirou dezinformaci, neboť Alfa Centauri je pod drobnohledem hned třech týmů, které jen (a zatím) žádné konkrétní výsledky neoznámily.

 

Tranzitní fotometrie si při hledání exoplanet moc vybírat nemůže. Praxe je taková, že exoplanety se hledají najednou u vybraných hvězd v určité části oblohy (zorném poli). Například omílaný Kepler má na seznamu na 140 000 hvězd v souhvězdí Labutě. Pravděpodobnost, že bude exoplaneta z našeho pohledu přecházet před svou hvězdou je velmi malá a závisí na poloměru hvězdy a vzdálenosti oběžné dráhy dané planety od ní. Například pro exoplanetu o velikosti Země a velké poloose 1 AU je pravděpodobnost tranzitu jen asi 0,47%, což v reálu znamená, že z 213 exoplanet vykonává tranzity jen jedna! V konkrétním vzorku zorného pole máte samozřejmě různě vzdálené hvězdy, takže vyzobávat jen ty nejbližší by byl příliš velký a neefektivní luxus.

 

V případě metody měření radiálních rychlostí je výběr konkrétních hvězd už obhajitelnější. Vzdálenost hvězdy je dokonce u této metody důležitá. Parametry (radiální rychlost hvězdy) sice na vzdálenosti nikterak nezávisí, abychom však získali kvalitní spektrum, potřebujeme „dostatek“ světla z mateřské hvězdy a jeho intenzita se čtvercem vzdálenosti klesá.

 

Problémem jsou možnosti spektrografů, které jsou dnes schopné změřit radiální rychlost okolo 1 m/s, což však na odhalení kamenných planet v obyvatelných zónách obvykle nestačí. A je naprosto jedno, zda se hvězda nachází 5 nebo 100 světelných led od Země.

 

Objevování exoplanet zemského typu přímou metodou je zatím HVB (hudbou vzdálené budoucnosti) a tak se jako nejnadějnější jeví astrometrie. Je to pár dnů, co jeden z týmů oznámil první úspěšný objev exoplanety astrometrickou metodou – viz náš článek Lovci exoplanet pročesávali dvojhvězdy. Astrometrie po 50 letech konečně úspěšná? V tomto článku se dočtete i trochu podrobněji, co to vlastně astrometrie je.

 

Nutno podotknout, že podobných (nakonec neuznaných) astrometrických objevů pamatuje astronomie za poslední půl století mraky, takže zdravý a nutný skepticismus koluje nyní oprávněně v našich žilách.

 

Přesnou astrometrii lze díky vlivu atmosféry provozovat prakticky výlučně z kosmického prostoru. Doslova mesiášem lovců exoplanet se tak stal projekt kosmického dalekohledu SIM (Space Interferometry Mission). První konkrétnější úvahy o tomto projektu nalezneme v polovině 90. let, ačkoliv nápad lovit exoplanety astrometrickou metodou z vesmíru je mnohem starší.

 

Kosmický dalekohled SIM. Credit: NASA
Kosmický dalekohled SIM. Credit: NASA

 

SIM se měl podle prvotních odhadů vydat do vesmíru už v roce 2005 (!), ale start byl mnohokrát odložen. Posledním termínem byl rok 2015 a později.

 

Národní rada pro výzkum (National Research Council) vydala nedávno výhledovou zprávu Astro2010 Decadal Report, ve které o projektu SIM nepíše ani trochu hezky. NASA dostala od rady doporučení projekt ukončit a odebrány byly i veškeré finanční prostředky. Tým si má zabalit svých pár švestek a do konce letošního roku veškeré práce na projektu zastavit.

 

Kosmický dalekohled SIM měl být podle původních plánů naveden na heliocentrickou oběžnou dráhu a odtud po dobu 5 let hledat exoplanety zemského typu u desítek nejbližších hvězd, které se nacházejí do vzdálenosti 30 světelných let od nás. Atmosféry objevených exoplanet měly být v budoucnu podrobeny bedlivému výzkumu dalšími kosmickými dalekohledy, s jejichž startem se počítalo po roce 2020. Důraz byl kladen na exoplanety s možnými podmínkami k životu a výhledově se počítalo i s jejich přímým zobrazením. Shrnuto a podtrženo: SIM měl jako hlavní úkol zmapovat naše nejbližší „exoplanetární okolí“.

 

SIM měl fungovat jako interferometr o základě 6 metrů, na které se nacházejí dva dalekohledy o průměru 0,5 m. Přesnost interferometru měla být miliontina obloukové vteřiny!

 

NASA však zdá se dala přednost dalekohledu WFIRST, o kterém jsme už psali v samostatném článku. Dalekohled se má zaměřit na výzkum temné energie a hledání exoplanet metodou gravitačních mikročoček. Podobně objevené exoplanety jsou sice dobré pro statistické účely (odhad počtu exoplanet určitého typu apod.), ale pro následný výzkum prakticky zcela nepoužitelné. Navíc se bude jednat o exoplanety vzdálené až tisíce světelných let daleko. Hříchem projektu WFIRST je rovněž fakt, že Evropa už dříve představila téměř shodný projekt. Ve srovnání s dalekohledem SIM navíc není tak dobře rozpracován.

 

Americká kosmonautika prožívá poměrně krušné a chaotické časy. Pokud se její kurs v nejbližší době nezmění, převezme otěže kosmického výzkumu exoplanet někdo jiný…nebo hůř: nikdo.

 

Zdroje: