HD 175607: exoplaneta u neplodné matky

Credit: NASA
Credit: NASA
www.novedalekohledy.cz

Astronomové našli exoplanetu u hvězdy s velmi nízkou metalicitou.

Nadpis není úplně přesný, protože planety se nerodí z hvězd, ale vznikají společně s hvězdami…ačkoliv na druhou stranu. Pokud chcete vytvořit planetu, potřebujete materiál. Ve vesmíru se vyskytuje především vodík a hélium. To jsou sice velmi levné stavební materiály, ale pro stavbu planety se moc nehodí – snad jedině až na „střechu“ alias atmosféru nějakého toho obra. Ale na základy plynného obra nebo na celou planetu zemského typu potřebujete kovy – tedy vše kromě vodíku a hélia.

Kovy vznikaly a vznikají v nitrech hvězd a do kosmického prostoru se dostávají při výbuších supernov.

Planety tedy vznikají z hvězd, ale ne z těch, okolo kterých obíhají. Jejich hvězdné matky vznikly současně a ze stejného těsta. Pokud tedy zjistíme, že hvězda obsahuje málo kovů, obsahovala málo kovů také původní mlhovina.

Dvacet let výzkumu exoplanet ukázalo, že u hvězd, které jsou na kovy chudé, se vyskytují obří planety podobné Jupiteru jen velmi málo. To podporuje teorii o akrečním vzniku obrů. Takové planety se zrodily postupným shlukováním malých prachových částeček – akrece probíhala tak dlouho, až měl objekt hmotnost přes 10 Zemí a stal se jádrem budoucího planetárního obra.

Podobný vztah ale nefunguje u planet s hmotnosti menší než 0,1 Jupiteru – tedy obdoba Neptunu, super-země a planety zemského typu. Tam to skoro vypadá, že je úplně jedno, jaký obsah kovů (metalicitu) hvězda má.

V uplynulých letech se právě na podobné menší planety u hvězd s nízkou metalicitou zaměřila rozsáhlá přehlídla spektrografu HARPS. V hledáčku bylo na 109 hvězd, ale žádné planety objeveny nebyly…až nyní vychází studie o planetě u hvězdy HD 175607.

Jednou z rekordmanek byla dosud hvězda GJ 667C, okolo které obíhají menší planety a jejíž metalicita je [Fe/H] = -0,55. Metalicita se totiž nejčastěji udává jako poměr železa vůči vodíku, přičemž referencí je poměr pro Slunce. Navíc pracujeme s logaritmickou řadou. [Fe/H] = -1 tak znamená 10 % železa ve srovnání se Sluncem, [Fe/H] = 1 značí desetinásobek železa ve Slunci.

Hvězda HD 175607 má metalicitu -0,62, takže obsahuje něco před dvacet procent železa ve srovnání se Sluncem. To je opravdu málo, přesto se astronomům nejspíše podařilo objevit exoplanetu o hmotnosti necelých 9 Zemí, která obíhá po mírně protáhlé dráze s periodou 29 dní. Oběžná doba je sice blízko době rotace hvězdy, což není nikdy dobré, ale astronomové věří, že planeta opravdu existuje.

Spektrograf HARPS získal v letech 2004 až 2013 celkem 119 měření radiálních rychlostí v průběhu 110 nocí.

Hvězda HD 175607 má hmotnost a velikost asi 0,7 Slunce, ale bude více než dvakrát starší (kolem 10 miliard let).

Zdroj: The HARPS search for southern extra-solar planets. XXXIX. HD175607 b, the most metal-poor G dwarf with an orbiting sub-Neptune