Astronomové hledali planety u červených trpaslíků: nic nenašli, přesto je to úspěch

Je možné něco hledat, nic nenajít a přesto o tom napsat studii na 60 stran? Ano, je to možné, ve vědě totiž i neúspěch je někdy vlastně dobrý výsledek.

www.novedalekohledy.cz

Tým astronomů hledal pomoci Keckova dalekohledu a pomoci teleskopu Subaru exoplanety u mladých a blízkých červených trpaslíků. Nejednalo se o měření radiálních rychlostí ale o hledání přímo. Z toho si možná dovodíte, že se hledaly planety na vzdálenějších drahách a to samozřejmě spíše ty větší.

V hledáčku bylo 122 červených trpaslíků do vzdálenosti menší než 40 parseků. Většina z nich byla opravdu v hvězdném batolecím věku se stářím méně než 135 milionů let.

To, že astronomové nic nenašli, je samozřejmě trochu nadsázka. Během přehlídky byli objevení 4 hnědí trpaslíci, kteří s červenými trpaslíky tvoří pár. Nás ale samozřejmě zajímají planety. Keck a Subaru našli celkem 102 kandidátů u 38 hvězd. Kandidát ale v tomto případě není totéž, co třeba u fotometrie a tranzitů, kde po prvním oddělení zrna od plev máme například v případě Keplera stovky kandidátů, kteří sice nejsou ověření, ale šance na jejich existenci je velmi slušná (záleží na typu ale mnohdy nad 90%).

U přímého zobrazení máte zjednodušeně řečeno hromadu „hvězd“ na jednom snímku a není jasné, co k čemu patří. To, co se jeví jako planeta, může být hvězda v pozadí desítky světelných let daleko. V případě této přehlídky tomu nebylo jinak. Celkem 60 kandidátů bylo identifikováno jako hvězda v pozadí. Zbývajících 42 kandidátů nelze ověřit, ale jen 8 z nich by se mohlo (pokud se jedná o planety) nacházet blíže než 100 AU od mateřské hvězdy.

Žádná z planet nebyla potvrzena. To samozřejmě neznamená, že u daných červených trpaslíků žádné planety nejsou. Pravděpodobně jich tam budou desítky. Přímé zobrazení ale na jejich odhalení nestačí. To „nestačí“ lze samozřejmě kvantifikovat.

Závěry studie jsou tak následující:

  • Méně než 10,3%  červených trpaslíků hostí planetu o hmotnosti 1 až 13 Jupiterů ve vzdálenosti 10 až 100 AU.
  • Méně než 6% červených trpaslíků hostí planetu o hmotnosti 5 až 13 Jupiterů v této vzdálenosti.
  • Nová studie také trochu podkopává jednu z teorií o vzniku obřích planet. Vedle té klasické (akreční, vznik obřích planet přes postupně se zvětšující kamenné jádro) existuje teorie, která počítá s rychlým ochlazením disku, který se následně rozpadne a ze shluku plynu a prachu vzniknou hned planety. Tato teorie má vysvětlovat vznik planet ve velkých vzdálenostech. Pokud ale existuje málo hmotných planet ve vzdálenosti 10 a 100 AU u nejpočetnější kategorie hvězd ve vesmíru, nebude tato teorie při vzniku obřích planet nikterak dominantní.
  • Při porovnání s jinými typy hvězd se zdá, že neexistuje žádná korelace mezi hmotnosti hvězdy a hmotnosti planet. Platí samozřejmě pro vzdálenost nad 10 AU.

Zdroje:

  • Planets Around Low-Mass Stars (PALMS). IV. The Outer Architecture of M Dwarf Planetary Systems
  • Foto: David A. Aguilar (CfA)