Příliš hodně horkých jupiterů v hvězdokupě?

Exoplaneta v hvězdokupě M67. Credit: ESO/L. Calçada
www.novedalekohledy.cz

Před pár dny prolétla médii tisková zpráva ESO o objevu velkého počtu horkých jupiterů v hvězdokupě. Proč je to zajímavé a důležité a jaké je pozadí objevu?

Velké množství horkých jupiterů v hvězdokupě M67? Nečekejte nějaké zástupy, dlouhé tabulky a statistické orgie. Jedná se jen o tři horké jupitery. Ano, jen tři. To „hodně“ ale leží někde jinde.

Astronomové si od roku 2008 vzali na paškál hvězdokupu M67 v souhvězdí Raka. Na obloze ji pouhým okem zahlédnete jen velmi obtížně. Potřebujete alespoň malý dalekohled. M67 se nachází asi 2 700 světelných let od nás a bude mít možná podobné stáří jako Slunce.

Vědci vybrali 88 hvězd, ale seznam postupně snížili na 66 hvězd podobných Slunci. Okolo těchto hvězd byly metodou měření radiálních rychlostí objeveny tři pravděpodobné exoplanety typu horký jupiter. Měření prováděl zejména spektrograf HARPS v Chile ale také třeba texaský Hobby-Eberly Telescope.

Pozice M67, credit. ESO, IAU and Sky & Telescope
Pozice M67, credit. ESO, IAU and Sky & Telescope

Do kategorie horkých jupiterů spadají obvykle planety o hmotnosti nad 0,3 Jupiteru a s oběžnou dobou kratší než 10 dní.

Podobné planety by takto blízko svých hvězd vznikat neměly. Předpokládá se, že migrují a to vlivem interakcí s cirkumbinárním diskem, z něhož vznikají, nebo kvůli vlivu dalších planet.

Mezi prvními objevenými exoplanetami měli ve druhé polovině 90. let horcí jupiteři převahu. Není to ale proto, že jsou ve vesmíru tak častí, ale protože se nejsnadněji objevují. Horké jupitery najdeme podle odhadů jen asi okolo 1,2 % hvězd podobných Slunci.

Hvězdokupy jsou ale něco jiného. Podle počtu třech objevených horkých jupiterů u stanoveného vzorku hvězd astronomové odhadli, že se v M67 vyskytují horcí jupiteři u 4,5 (+4,5/-2,5) procent hvězd. Je to tedy více než u hvězd, které nejsou členkami hvězdokupy.

Uvidíme, zda se podobné odhady v budoucnu potvrdí. Některé ale už opravdu fousaté studie totiž dokonce v hvězdokupě žádné horké jupitery nenašly.

Ale vyšší počet horkých jupiterů v hvězdokupě dává určitý smysl. Za migrací zde může být vliv další hvězdy v případě, kdy je (po svém vzniku) hvězda součástí binárního systému, což znamená, že obíhá okolo společného těžiště s jinou hvězdou. Simulace ukazují, že hvězdokupy s počtem členů v řádu stovek jsou na začátku tvořené z velké části právě dvojhvězdami.

Další příčinou pak může být setkání s procházející hvězdou nebo obecně rodícím se systémem.

Objevy exoplanet v hvězdokupách jsou obecně poměrně vzácné, což ale neříká nic o množství planet v hvězdokupách. Několik exoplanet v hvězdokupách už objevil také Kepler. Exoplanety byly objeveny i ve slavných hvězdokupách jako jsou Hyády nebo Jesličky.

Tři objevené exoplanety v M67 (oběžná doba / hmotnost)

  • YBP401b:  4 dny / 0,46 Jupiteru
  • YBP1194b: 7 dní / 0,32 Jupiteru
  • YBP1514: 5,2 dny / 0,4 Jupiteru

Zdroj: Search for giant planets in M67 III: excess of Hot Jupiters in dense open clusters.