Planeta na sebe v datech z Keplera práskla více, než se čekalo

www.novedalekohledy.cz
Horký Jupiter a jeho mateřská hvězda v představách malíře. Credit: NASA/JPL-Caltech
Horký Jupiter a jeho mateřská hvězda v představách malíře. Credit: NASA/JPL-Caltech

Astronomové ověřili existenci exoplanety Kepler-41 b novou metodou.

Obecným problémem Keplera je fakt, že jeho objevy se nedaří ověřovat. Ne, že by snad byly nekvalitní, ale není to tak jednoduché. Pozemské spektrografy, co by reprezentanti nezávislé metody, na to dost často nestačí buď technicky nebo časově. Vědci mohou provést řadu testů, díky nimž vyloučí nebo spíše minimalizují pravděpodobnost, že by za domnělým poklesem jasnosti hvězdy mohla být místo planety třeba hvězdná skvrna či hvězdný průvodce. Přes veškeré testy je ovšem cesta k ověření planety ještě mnohdy dosti trnitá.

Pomoci může hvězdná seismologie nebo časování tranzitů. Druhá jmenovaná dokáže v případě více planet v systému určit jejich hmotnost, což je oblast pro tranzitní fotometrii v základním slova smyslu zapovězená – z tranzitů určíte poloměr planety a ne hmotnost.

Nová studie si vzala na mušku horkého Jupitera Kepler-41 b, u kterého je výhodou fakt, že jeho existence již byla potvrzena měřením radiálních rychlostí. Vědci si však položili otázku, zda by to nešlo udělat i jinak, bez využití spektrografu.

A šlo… díky detailnímu průzkumu světelné křivky – tedy grafu závislosti jasnosti hvězdy na čase. Ze světelné křivky vyždímali autoři studie absolutní maximum. K datům z Keplera pak ještě přidali modely hvězdného vývoje a provedli simulace. Mimo jiné se bralo v úvahu světlo, odražené povrchem planety, sekundární zákryt (jasnost hvězdy nepatrně poklesla v době, kdy byla planeta schovaná za ní, neboť ze soustavy hvězda + planeta k nám přicházelo méně záření) a odchylky jasnosti způsobené tím, jak planeta deformuje povrch hvězdy. Ve všech případech se jedná o velmi nepatrné změny jasnosti, které dokážeme odhalit jen prostřednictvím kosmických dalekohledů.

Výsledek? Vědci touto metodou prokázali existenci planety a dokonce odhadli její hmotnost na 0,59 Jupiterů, což je mimořádně kvalitní údaj, když vezmeme v potaz, že ze spektroskopický pozorování vyšlo jen o 0,04 Jupiteru méně.

Novou metodu lze bohužel použít jen u nepatrného vzorku objevů kosmického dalekohledu Kepler. Jde zejména o horké Jupitery, obíhající blízko svých hvězd. Kepler-41 b obíhá ve vzdálenosti jen 0,02 AU s periodou 1,8 dní.

Zdroj: Confirmation of Hot Jupiter Kepler-41b via Phase Curve Analysis