HD 59686 Ab: Exoplaneta v nepřátelském prostředí. Neměla vůbec vzniknout

Exoplaneta v představách malíře, credit: NASA
www.novedalekohledy.cz

Astronomové objevili exoplanetu, která by dle platných teorií neměla vůbec existovat.

Obří hvězdy nemají lovci exoplanet, využívající měření radiálních rychlostí, příliš v oblibě. Podobně jsou na tom tak trochu vícenásobné hvězdné systémy. Výzkum exoplanet u dvojhvězd nebo početnějších systémů je ale důležitý, protože docela početná část hvězd žije minimálně v páru.

Existují dva typy planet u dvojhvězd – P typ je případ, kdy planeta obíhá okolo dvou hvězd současně. V tomto článku se ale zaměříme na S typ, což je situace, kdy hvězda obíhá okolo jedné z hvězd.

Máme tak dvě hvězdy, které obíhají okolo společného těžiště a okolo jedné z nich ještě planeta. Vzdálenost obou hvězd je obvykle poměrně velká – většinou nad 100 AU. Je to logické. Pokud by byly hvězdy blíže k sobě, druhá hvězda by ovlivňovala situaci v protoplanetárním disku takovým způsobem, že by v něm byly mnohem horší podmínky pro zformování planet.

Přesto existují systémy, kde jsou hvězdy blízko od sebe a okolo jedné z nich obíhá planeta. Možným příkladem může být nejbližší hvězdný systém, ačkoliv existence planety u Alfy Centauri B byla zpochybněna.

Lick Observatory, credit: Sean O'Flaherty, CC BY-SA 2.5, Wikipedia
Lick Observatory, credit: Sean O’Flaherty, CC BY-SA 2.5, Wikipedia

HD 59686 Ab

Na Lickově observatoři objevili hodně zajímavý kousek. Hvězda HD 59686 A je obrem spektrální třídy K. Její velikost je 13x větší a hmotnost téměř 2x větší ve srovnání se Sluncem. Okolo hvězdy ve vzdálenosti 1 AU obíhá obří planeta o hmotnosti 7 Jupiterů s periodou 299 dní.

HD 59686 je dvojhvězdou. Její průvodce HD 59686 B má hmotnost poloviny Slunce a nachází se jen 13,5 AU daleko. To je samo o sobě velmi málo a to zejména v kontextu toho, že zde máme obří planetu – pro její vznik musel hvězdu obklopovat dostatečné hmotný protoplanetární disk. Situace je ovšem o to složitější, že hvězda „B“ obíhá po značně protáhlé dráze (výstřednost přes 0,7). Takže vzdálenost obou hvězd se mění mezi cca 21 AU a 3,6 AU!

Jedná se o velmi nepřátelské prostředí pro vznik jakékoliv hmotnější planety. Podle teorií by v podstatě neměla vzniknout. K jejímu vzniku je potřeba velmi masivní protoplanetární disk. HD 59686 B ale musela svou gravitací disk u větší hvězdy značně zredukovat a měla i další vlivy, které by měly zabránit vzniku větší planety.

Je pravdou, že známě několik podobných systémů. OGLE-2013-BLG-0341Lb, objevená metodou gravitačních mikročoček, je planeta podobná Zemi. Okolo hvězdy obíhá ve vzdálenosti cca 0,8 AU a vzdálenost obou složek je 10 až 15 AU. V případě ν Oct je vzdálenost složek jen 2,6 AU a planety se od mateřské hvězdy nachází jen 1,2 AU.

Bylo vše trochu jinak?

Vraťme se ještě k průvodci – menší z dvojice hvězd. Jeho hmotnost je něco přes polovinu Slunce a obě hvězdy okolo sebe oběhnou jednou za 32 let.

Dvojhvězda byla pozorována i na VLT v Chile, ale roli zde hraje zmíněná vysoká výstřednost. Hvězdy jsou k sobě nyní blízko a není možné tak průvodce pozorovat přímo. To se změní v roce 2025, kdy bude separace asi 20 až 21 AU.

Bylo by velmi dobré se dozvědět něco více o hvězdě B. Může se jednat o červeného trpaslíka – tedy menší a chladnější hvězdu nebo o bílého trpaslíka. Druhá varianta je mnohem atraktivnější. Bílý trpaslík je obnaženým jádrem hvězdy podobné Slunci, která odhodila svou svrchní obálku.

Exoplaneta HD 59686 Ab může být planetou druhé generace, která nevznikla současně se svou mateřskou hvězdou ale z trosek bývalé hvězdy v sousedství.

Zdroj: Precise radial velocities of giant stars IX. HD 59686 Ab: a massive circumstellar planet orbiting a giant star in a ~13.6 au eccentric binary system