Mimořádně: Našli exoplanetu u nejbližšího hvězdného systému Alfa Centauri!

Exoplaneta u trojhvězdy Alfa Centauri v představách malíře. Credit: ESO/L. Calçada
Exoplaneta u trojhvězdy Alfa Centauri v představách malíře. Credit: ESO/L. Calçada

Evropští astronomové našli planetu u třetí nejbližší hvězdy od Slunce.


Po mnoha letech snažení a nevypsaném souboji s Američany oznámili evropští astronomové v časopise Nature objev exoplanety o hmotnosti Země v systému Alfa Centauri.

Tři hvězdy

Alfa Centauri se skládá ze tří hvězd. Dvě z nich (Alfa Centauri A, Alfa Centauri B) obíhají kolem společného těžiště s periodou 80 let po velmi protáhlé dráze. Obě hvězdy jsou od sebe vzdáleny v minimu 11,5 AU (asi jako Saturn ve Sluneční soustavě) a v maximu 36,3 AU (zhruba jako Neptun).

Hvězda A je nepatrně větší a hmotnější než Slunce, hvězda B zase o něco menší. První z hvězd ovšem vyzařuje o 50% více světla než naše mateřská hvězda, „B“ pro změnu o polovinu méně ve srovnání se Sluncem.

Ve vzdálenosti 15 000 AU se ještě nachází jedna hvězda s označením Alfa Centauri C, známější pod názvem Proxima Centauri. Jedná se o nejbližší hvězdu od Slunce. Hvězdy A a B jsou pak Slunci druhou a třetí nejbližší hvězdou.

Hledání exoplanet u Alfa Centauri…

Astronomové hledají exoplanety u Alfa Centauri už řadu let. Spektrální pozorování ukázala, že obě hvězdy obsahují dokonce více kovů (prvků těžších než hélium) než Slunce, takže na kovy byla bohatá i původní mlhovina a planety tedy bylo z čeho uplácat.

Počítačové modely naznačovaly, že nejstabilnější oběžná dráha se nachází u hvězdy B do vzdálenosti 1 AU (tedy maximálně tak daleko, jako Země od Slunce). Vzdálenější dráhy by byly nestabilní vzhledem k blízkosti další hvězdy.

O nalezení planet se snažily zejména spektrografy na dalekohledech v Chile. Mimo jiné evropský HARPS na 3,6 m dalekohledu Evropské jižní observatoře a poté americká astronomka Debra Fischer, která nedávno sháněla peníze od dárců na další pozorování. Dosavadní výsledky vylučovaly existenci obří planety na blízké dráze u Alfa Centuri B.

Bylo by velké štěstí, kdyby případná planeta u Alfa Centauri před svou hvězdou z našeho pohledu přecházela. Astronomové si proto na pomoc vzali metodu měření radiálních rychlostí, která počítá s gravitačním vlivem planety na hvězdu. Případná exoplaneta by se měla projevit ve spektru hvězdy, neboť se svou hvězdou cloumá.

… a vítězství Evropanů: planeta o hmotnosti Země!

Spektrograf HARPS pozoroval Alfa Centauri B od února 2008 do léta minulého roku. Z dat vylovili vědci velmi nepatrné odchylky hvězdy, které ukazují na existenci planety o hmotnosti 1,13 Země. Exoplaneta obíhá kolem Alfa Centauri B s periodou jen 3,236 dní ve vzdálenosti 25x menší než Země kolem Slunce (0,04 AU).

Do dnešních dní byla nejbližší známou exoplanetou epsilon Eridani b, která je hmotnější než Jupiter a nachází se od nás něco přes 10 světelných let. Vzdálenost Alfa Centauri AB je asi 4,3 světelných let.

Pohár skepse je vždy nutný!

Exoplaneta Alfa Centauri B b vyvolává změnu radiální rychlosti mateřské hvězdy o hodnotě jen 0,5 m/s! Když k tomu připočteme aktivitu mateřské hvězdy, skvrny v atmosféře hvězdy apod., je na místě jistá opatrnost. Rozeznat exoplanetu v šumu bylo velmi obtížné. Dobrou zprávu může být fakt, že za objevem stojí astronomové z Ženevské observatoře, kteří jsou ve svých závěrech konzervativnější než jejich američtí kolegové. Obvykle jsou to Evropané, kdo zpochybňují objevy Američanů a nikoliv opačně.

Studii, která vyšla 17. října v časopise Nature, vedl Xavier Dumusque z Ženevské observatoře. V týmu měl mimo jiné i oba objevitele vůbec první exoplanety u hvězdy hlavní posloupnosti (51 Peg b v roce 1995).



Význam objevu

Alfa Centauri B b je sice zajímavou exoplanetou, ale ne výjimečnou. Mohli bychom ji přirovnat třeba ke Kepler-20 e, u které neznáme hmotnost ale jen poloměr (0,86 Země) a oběžnou dobu 6 dní.

Na druhou stranu je Alfa Centauri B b nejméně hmotnou exoplanetou. Předešlý rekord držela Gliese 581 e o hmotnosti dvou Zemí. Je nutné ovšem podotknout, že se jedná spíše o minimální hmotnost, neboť ta skutečná vždy závisí na obtížně zjistitelném sklonu dráhy planety vůči nám. Vzhledem k tomu, že Gliese 581 je méně hmotným červeným trpaslíkem, je mimochodem výchylka radiálních rychlostí v případě exoplanety „e“ asi 4x větší než u Alfa Centauri B b.

Nalezení exoplanety u nejbližšího hvězdného systému je především mediálně atraktivní záležitostí. Malá vzdálenost může být sice výhodou při snaze o přímé zobrazení planety, ovšem v případě Alfa Centauri B b bohužel přímé pozorování komplikuje příliš malá vzdálenost od mateřské hvězdy.

Zdroje: An Earth-mass planet orbitinga Centauri B (Nature), ESO