Exoplanety: pokrok nezastavíš…

www.novedalekohledy.cz
Družice Gaia, credit: ESA
Družice Gaia, credit: ESA

Jaké jsou trendy v objevování exoplanet?

Astronomové se od počátků snaží nacházet exoplanety stále menší (méně hmotné) na stále vzdálenějších drahách. To první se jim daří, jak ukazuje velmi povedený graf na webu oklo.org. V něm se odráží úspěchy Keplera ale také zlepšení přesnosti a objemu dat spektrografů v posledních letech.

Hmotnost objevených exoplanet v průběhu let. Šedou barvou jsou vyneseny planety objevené měřením radiálních rychlostí, červenou pak tranzitující exoplanety. Zdroj: http://oklo.org/2013/08/10/arrived/
Hmotnost objevených exoplanet v průběhu let. Šedou barvou jsou vyneseny planety objevené měřením radiálních rychlostí, červenou pak tranzitující exoplanety. Zdroj: http://oklo.org/2013/08/10/arrived/

Objevování exoplanet na vzdálených drahách je ovšem tvrdší oříšek. V tomto případě vám lepší technika nepomůže, musíte zvolit jiné metody. Změny v radiálních rychlostech jsou samozřejmě závislé na vzdálenosti planety od hvězdy. Fotometrie je na tom sice „výkonnostně“ lépe ale… pokud byste chtěli najít například planetu Jupiter s oběžnou dobou 12 let a pozorovat alespoň tři jeho tranzity, pak v nejlepším možném scénáři potřebujete 24 let! To zhruba odpovídá stáří Hubblova dalekohledu, který sice exoplanety tranzitní metodou nehledá, ale narážíme tím na fakt, že žádný kosmický dalekohled typu Keplera tak dlouho nevydrží (nejen technicky ale ani finančně). Pozemské přehlídky zase nemusí mít štěstí (čekáte na tranzit 12 let a ono k němu dojde přes den, nebo když prší). Jen tak mimochodem: od prvního pozorovaného tranzitu uplynulo 14 let, což by teoreticky stačilo na objevení planety s oběžnou dobou 7 let.

Oběžnou dobu planety sice můžete odhadnout i při pozorování jediného tranzitu na základě jeho délky, ale podobné objevy nejsou zrovna věrohodné.

Pro zajímavost: planet s oběžnou dobou 6 a více let (tedy polovina oběžné dráhy Jupiteru) známé dnes 78, což je 8% z celkového počtu. Planet s oběžnou dobou 12 a více let známe jen 30, což jsou 3%.

Co s tím? Poohlédnout se po jiných metodách. Žel přímým zobrazením zase nacházíme planety až příliš vzdálené.

Jednou z alternativ je metoda gravitačních mikročoček. Ta je ovšem příhodná jen pro statistické účely, neboť se jedná o jednorázový objev (mikročková událost se již nebude opakovat). Momentálně jsou v plánu projekty, které by měly touto metodou exoplanety hledat (byť primární úkol je výzkum skryté energie). Na evropské straně se jedná o kosmický dalekohled Euclid (2020) a na americké o WFIRST (2020 a později).

Další příležitost nabízí astrometrie – sledování vlastního pohybu hvězd. Dosavadní pokusy o nalezení exoplanet touto metodou nebyly příliš úspěšné nebo přesvědčivé. Už letos v listopadu nebo v prosinci ovšem odstartuje evropská družice Gaia, která kromě dat o hvězdách v Galaxii přinese i objevy exoplanet pomoci tranzitní fotometrie ale také astrometrie. V určitých ohledech bude přínos této družice dokonce větší než přínos Keplera.