Astronomové nalezli falešnou diamantovou planetu

Radioteleskop Parkes v Austrálii. Credit: CSIRO Astronomy and Space Science (CASS)
Radioteleskop Parkes v Austrálii. Credit: CSIRO Astronomy and Space Science (CASS)

Při výzkumu a hledání exoplanet jsme si zvykli na občasné poněkud bizarní objevy. Mezi ně se dost možná zařadí i objev diamantové planety, která byla původně zřejmě hvězdou.

 


Vůbec první planety mimo Sluneční soustavu byly v roce 1992 objeveny u pulsaru, kteří jsou pozůstatkem po výbuchu supernovy. Je poměrně nepravděpodobné, že by některé planety přežily výbuch supernovy (zejména ty na vnitřních drahách). Astronomové se proto domnívají, že tyto planety vznikly až po tragickém skonání původní hvězdy.

 

Milisekundové pulsary nacházíme ve vesmíru v páru s normální hvězdou, které pulsar krade materiál. Tím vzniká disk plynu, jenž je velmi podobný akrečnímu disku, z něhož vznikají planety. Ve hře je také možnost zachycení planety, která vznikla u jiné hvězdy apod. Objev nejnovější „planety“ u pulsaru je ovšem z trochu jiného soudku.

 

Matthew Bailes (Swinburne University of Technology, Austrálie) a jeho tým použili 64 metrový radioteleskop Parkes k prozkoumáni pulsaru PSR J1719-1438, který se nachází asi 4 000 světelných let směrem v souhvězdí Hada. U pulsaru se vědcům podařilo nalézt objekt o hmotnosti nepatrně větší ve srovnání s Jupiterem.

 

Metoda detekce exoplanet prostřednictvím měření pulsů, které přichází od pulsaru, je založena na dynamických metodách (bere v úvahu gravitační vliv planety na pulsar) a tak za normálních okolností nemůžeme zjistit velikost objevené planety. Jenomže v tomto případě obíhá objekt planetární hmotnosti okolo pulsaru s periodou jen 2 hodiny a 10 minut ve vzdálenosti asi 600 000 kilometrů. To už je příliš blízko na to, aby klasická planeta ve zdraví přežila slapové síly blízkého pulsaru. Díky tomu mohli astronomové odhadnout poloměr „planety“ na méně než polovinu Jupiteru a hustotu na 23 000 kg/m3! Podobné proporce žádná normální planeta mít nemůže. Jediným vysvětlením tak je, že domnělou planetou je dávný průvodce – bílý trpaslík, kterého pulsar doslova svlékl „z kůže“. To co nyní pozorujeme je už pouze uhlíkové jádro bílého trpaslíka, které je ve formě podobné diamantu.

 

Schéma systému PSR J1719-1438. Oběžná dráha planety je znázorněna bílou čárkovanou čárou. Pro srovnání je na obrázku velikost našeho Slunce (žlutě). Credit: Swinburne Astronomy Productions, Swinburne University of Technology
Schéma systému PSR J1719-1438. Oběžná dráha planety je znázorněna bílou čárkovanou čárou. Pro srovnání je na obrázku velikost našeho Slunce (žlutě). Credit: Swinburne Astronomy Productions, Swinburne University of Technology

 

Je otázkou, zda takový objekt nazývat planetou. Žel neexistence univerzální definice planety a určitý konsenzus, že objekty o hmotnosti menší než 13 Jupiterů jsou planetami, říká, že nejspíše o planetu jde….i když ne v tom slova smyslu, v jakém si planety nejspíše představujeme.

 

Tento objev může být důležitý pro výzkum milisekundových pulsarů. Tyto pulsary se okolo své osy otočí i několiksetkrát za sekundu (PSR J1719-1438 se za jednu sekundu otočí 175x). Obecně se předpokládá, že za urychlením rotace je přítomnost hvězdného průvodce. V praxi ovšem narážíme na problém, neboť u třetiny milisekundových pulsarů žádný společník nalezen nebyl. Je velmi pravděpodobné, že řada těchto průvodců byla pulsarem postupem času „sežrána“. PSR J1719-1438 může být jedním z příkladů hvězdného průvodce, který se jen těsně vyhnul úplnému zničení.

 


Poznámka 1: není to první případ „diamantové planety“ – viz WASP-12 b a náš dřívější článek.

 

Poznámka 2: jak se hledají planety u pulsarů?

Z magnetických pólů pulsaru vylétávají velkou rychlostí nabité částice. Vzhledem k tomu, že magnetické póly jsou mírně posunuty oproti rotačním pólům, vytváří šroubovitý pohyb částic kolem magnetických siločárách v kosmickém prostoru kužel. Velmi to připomíná majáček sanitky, policejního auta apod. Proto se také tomuto modelu pulsaru, popsaném roku 1968 astrofyzikem Thomasem Goldem, říká majákový. Zasáhne-li nás svazek záření z pulsaru, zaznamenáváme impuls a to nejčastěji v rádiové části spektra. Po dalším pootočení pulsaru přichází další impuls a tak neustále dokola s fascinující přesností. Perioda těchto impulsů může být řádově v sekundách až tisícinách sekundy.

 

Pokud okolo pulsaru obíhá planeta, působí svou gravitací na pulsar a mění jeho pozici v kosmickém prostoru. Obě tělesa totiž obíhají okolo společného těžiště, které se vzhledem k nezanedbatelné hmotnosti planety nenachází v hmotném středu pulsaru, ale je mírně posunuté. Změny polohy pulsaru se projeví velmi nepatrným (ale dnes už měřitelným) zpožděním jednotlivých impulsů.

 


Zdroje: