V obyvatelných oblastech červených trpaslíků jsou desítky miliard exoplanet

Západ slunce nebo spíše sluncí na exoplaneta GJ 667 C c, která obíhá okolo červeného trpaslíka v obyvatelné oblasti. Mateřská hvězda je součástí trojhvězdy. Credit:  ESO/L. Calçada
Západ slunce nebo spíše sluncí na exoplaneta GJ 667 C c, která obíhá okolo červeného trpaslíka v obyvatelné oblasti. Mateřská hvězda je součástí trojhvězdy. Credit: ESO/L. Calçada

Nová studie Evropské jižní observatoře odhaduje počet super-Zemí u nejběžnějšího typu hvězd v Galaxii.


S červenými trpaslíky je to těžké. Na jednu stranu je téměř povinností astronomů u nich exoplanety hledat, neboť červení trpaslíci tvoří nejpočetnější kategorii hvězd v Galaxii, na stranu druhou se valná část vědců přiklání k názoru, že  nejsou ideálními ostrovy života.

Červení trpaslíci mají hmotnost v řádu desetin hmotnosti Slunce. Jsou výrazně chladnější a vyzařují jen velmi málo světla. Díky jejich proporcím jsou ale pro lovce exoplanet snadným cílem. V případě měření radiálních rychlostí hraje do karet jejich hmotnost, u tranzitní fotometrie pak jejich velikost. Planeta o velikosti Země způsobí mnohem větší pokles jasnosti u červeného trpaslíka než u hvězdy typu Slunce.

Problém je, že červení trpaslíci vyzařují zejména na začátku svého života obrovské množství ultrafialového záření a tím fakticky sterilizují své okolí. U případných obyvatelných exoplanet pak může být problém s vázanou rotací a ani samotné super-Země o hmotnosti kolem 5,6 Zemí nejsou dle některých názorů pro život zcela ideální. O některých problémech jsme psali nedávno v samostatném článku.

Nejnovější studie ovšem obyvatelnost neřeší, dívá se jen na statistiky. Astronomové připravili odhad na základě šestiletého pozorování spektrografu HARPS, který je instalován na 3,6 m dalekohledu v Chile a je nejúspěšnějším lovcem exoplanet v oblasti měření radiálních rychlostí. Pozorování byla uskutečněna od února 2003 do dubna 2009. Celkem bylo získáno téměř 2000 radiálních rychlostí s přesností 1 až 3 m/s během 460 pozorovacích hodin.

Během posledních let prozkoumal spektrograf 102 červených trpaslíků, u kterých nalezl 9 super-Zemí [1] a to včetně dvou v obyvatelné oblasti (Gliese 581 d a Gliese 667 C c). Po kombinaci výsledků, možností spektrografu, pozorovaného času atd., vyšly následující odhady:

Přibližně u 40% červených trpaslíků by se měla nacházet exoplaneta typu super-Země (do hmotnosti 10 Zemí) v obyvatelné oblasti. Jedná se ovšem o velmi hrubý odhad, který bude nutné v nejbližších letech upřesnit. Rozptyl tohoto odhadu se pohybuje mezi 28 a 95%. Na druhou stranu lidé okolo HARPS (povětšinou stará škola z Ženevy) nepatří mezi ty, kteří by mlátili prázdnou slámu nebo vypouštěli „PR bombastické objevy“.

Pokud by odhad platil, znamenalo by to, že u červených trpaslíků do vzdálenosti 30 světelných let od nás existuje až 100 super-Zemí v obyvatelných oblastech.

Data z HARPS ukazují, že hmotnější exoplanety jsou u červených trpaslíků spíše vzácností. Méně než 12% červených trpaslíků hostí exoplanety o hmotnosti 100 až 1000 Zemí. Pro srovnání: Jupiter má hmotnost 317 Zemí.

Podle současných odhadů se v naší Galaxii nachází na 160 miliard červených trpaslíků. Čistě teoreticky bychom tam měli mít až 60 miliard super-Zemí v obyvatelných oblastech u tohoto typu hvězd.

Poznámka:

[1] Zmíněnými 9 super-Zeměmi u červených trpaslíků jsou:

 

Zdroje: