Konečně! Našli chladnou planetu přímým zobrazením

www.novedalekohledy.cz
Planeta GJ 504 b na snímku z dalekohledu Subaru. Vyznačena je také pozice mateřské hvězdy. Credit: M. Kuzuhara et. al
Planeta GJ 504 b na snímku z dalekohledu Subaru. Vyznačena je také pozice mateřské hvězdy. Credit: M. Kuzuhara et. al

GJ 504 b obíhá ve vzdálenosti 43 AU kolem hvězdy podobné Slunci.

Každá metoda objevování exoplanet je zatížená určitým zkreslením. V případě přímé metody zatím dokážeme nacházet jen planety spíše vzdálenější (10 AU), hmotnější a u mladých hvězd s odhadovaným stářím obvykle menším než 50 milionů let. Planety se pochopitelně rodí společně se svou hvězdnou matkou, takže i ony jsou ještě mladé a velmi horké. To je také důvod, proč je zejména v oblasti infračerveného záření dokážeme najít.

V rámci projektu SEEDS (The Strategic Exploration of Exoplanets and Disks at Subaru), který běží na dalekohledu Subaru, se mezinárodnímu týmu v čele s japonskými astronomy podařilo objevit planetu GJ 504 b. Ta se trochu vymyká dosavadní praxi.

Systém GJ 504 je mnohem starší ve srovnáni s těmi, u kterých byly dosud objeveny planety přímým zobrazením. Věk mateřské hvězdy se odhaduje na 160 milionů let. Je to samozřejmě ještě stále „mladá slečna“ ve srovnání se Sluncem, i tak jde ovšem o pokrok. Pokud bychom navíc vzali do úvahy nejistotu odhadovaného věku, pak stáří GJ 504 bude někde mezi 100 a 510 miliony lety, což zní ještě zajímavěji.

Dalekohled Subaru u hvězdy objevil planetu o odhadované hmotnosti 4 Jupitery (respektive někde mezi 3 až 8,5 Jupiteru). GJ 504 b obíhá kolem své hvězdy v úctyhodné vzdálenosti 43,5 AU, což je o něco dál, než obíhá Pluto kolem Slunce.

Planeta se nachází příliš daleko na to, aby podle vznikla prostřednictvím akrece jádra. Planety jako Jupiter vznikají ze začátku podobně jako Země. Částečky prachu se srážejí, slučují a zase rozpadají. Slučování však převažuje, a tak vznikají stále větší a větší objekty. Po dosažení hranice zhruba 10 Zemí je zárodek planety natolik gravitačně dominantní, že začne odsávat plyn (lehčí prvky) ze svého okolí. Vzniká tak jádro a atmosféra budoucího plynného obra. Ve vzdálenosti přes 40 AU zřejmě nebylo dost materiálu na vytvoření hmotného jádra obří planety. Samozřejmě existují i konkurenční teorie, které předpokládají obry bez pevných jader. Takové objekty vznikly zhroucením plynu podobně jako hvězdy.

Teplota GJ 504 b se odhaduje s ohledem na stáří a naměřená data na 500 Kelvinů (něco přes 200°C). Pro našince je to sice poměrně horký svět, ve světě exoplanet objevených přímou metodou je to však „zmrzlík“.

Planeta má také výrazně modřejší barvu, což naznačuje, že atmosféra tohoto světa bude spíše bez mraků. GJ 504 b je tedy naprosto ideálním cílem pro budoucí spektroskopická pozorování.

Hvězda GJ 504 se nachází ve vzdálenosti 58 světelných let v souhvězdí Panny a má hmotnost 1,2 Slunce.

Zdroj: Direct Imaging of a Cold Jovian Exoplanet in Orbit around the Sun-like Star GJ 504