Vesmírný kulečník aneb exoplanety s trpasličími rodiči

Planetární systém u dvojhvězdy NN Ser v představách malíře. Credit: Mark A. Garlick, University of Warwick
Planetární systém u dvojhvězdy NN Ser v představách malíře. Credit: Mark A. Garlick, University of Warwick

Bílá kulička, červená kulička a dvě kuličky, zabarvené dle vaší fantazie. Nejedná se o kulečníkový stůl, ze kterého někdo odcizil další barevné kuličky ale o velmi netradiční planetární systém, který se nachází ve vzdálenosti asi 1670 světelných let od Země.

 



Šuškalo se o tom už někdy v průběhu loňského roku, ale teprve nedávno vyšla studie o možnosti výskytu planet u dvojhvězdy NN Serpentis (NN Ser). Jedná se o zákrytovou dvojhvězdu, což znamená, že dvě hvězdy obíhají okolo společného těžiště a z našeho pohledu se navzájem zakrývají. Přestože běžným dalekohledem obě složky nerozeznáme, můžeme pozorovat vzájemné zákryty, které se ve světelné křivce projeví jako periodické změny jasnosti „hvězdy“. V případě NN Ser se jedná o skutečně vypečený systém.

 

Hlavní složkou je v tomto případě bílý trpaslík o hmotnosti asi poloviny Slunce a povrchovou teplotou 57 000 K, což je téměř desetkrát více ve srovnání s povrchovou teplotou naší mateřské hvězdy. Jako bílý trpaslík skončí jednoho krásného dne i naše Slunce. Ještě předtím si projde fází rudého obra a odhodí svou plynnou obálku. Zatímco v žáru rudého obra zmizí vnitřní planety Sluneční soustavy, na místě bývalého Slunce zůstane velmi horký a pomalu chladnoucí bílý trpaslík. Vysoká teplota bílého trpaslíka NN Ser a dává tušit, že k odhození plynné obálky došlo relativně nedávno.

 

Společnost bílému trpaslíkovi dělá červený trpaslík o hmotnosti jen asi desetiny Slunce. Obě hvězdy pojí značně intimní vztah, neboť obíhají okolo společného těžiště ve vzdálenosti necelých 600 tisíc kilometrů, což odpovídá asi 1,5 násobku vzdálenosti Měsíce od Země. Bílý a červený trpaslík se z našeho pohledu vzájemně zakrývají, perioda oběhu okolo společného těžiště trvá asi 3 hodiny a 7 minut.

 

Mezinárodní tým astronomů z Velké Británie, USA, Německa a Chile pozoroval zákryty bílého trpaslíka jeho rudým kolegou. Kromě toho se mu podařilo vypátrat i starší pozorování dvojhvězdy NN Ser. V získaných datech z let 1988 až 2010 se podařilo nalézt drobné odchylky ve zmíněné asi tříhodinové periodě zákrytů. Astronomové usuzují, že odchylky způsobuje gravitační působení dvou planet, které obíhají okolo obou trpaslíků. Exoplaneta NN Ser (ab) c by měla mít hmotnost necelých 7 Jupiterů a okolo obou hvězd obíhat ve vzdálenosti 5,44 AU s periodou 15,5 let. Druhá exoplaneta NN Ser (ab) d by měla mít hmotnost asi 2,2 Jupiteru a obíhat ve vzdálenosti 3,4 AU s periodou asi 7,7 roků. Údaje je ovšem nutné brát s rezervou.

 

Pokud si obě doby oběhu vydělíte, zjistíte, že jsou v poměru 2:1. Takovou situaci, kdy jsou oběžné doby v poměru celých kladných čísel, označují astronomové pojmem orbitální rezonance. V případě exoplanet se nejedná o nic vyjímaného. Orbitální rezonanci můžeme vidět i u nás doba ve Sluneční soustavě a to např. mezi Jupiterem a Saturnem (2:5), některými měsíci Jupiteru apod.

 

Otázkou, která si ještě počká na rozlousknutí, je původ obou exoplanet. Ve hře jsou dva scénáře, buď oba planetární společníci přežili fázi rudého obra, nebo vznikli právě z odhozené plynné obálky. Pokud by se jako správný scénář jevila druhá varianta, musely by obě exoplanety vzniknout nedávno – před asi milionem let.

 

NN Ser není první „trpasličí“ zákrytovou dvojhvězdou, u které byly objeveny exoplanety. V roce 2008 se podařilo u dvojhvězdy HW Vir objevit dvě exoplanety (respektive exoplanetu a zřejmého hnědého trpaslíka) o hmotnosti 8,8 a 19,2 Jupiterů.

 

Zdroje:

 

 

www.novedalekohledy.cz