Jaká tajemství ukrývají gigantické prstence u J1407?

Credit: Ron Miller
Credit: Ron Miller
www.novedalekohledy.cz

Téměř před deseti lety pozorovaly dalekohledy sítě SuperWASP neobvyklé poklesy jasnosti mladé hvězdy J1407. Mohou za ně gigantické prstence.

1SWASP J140747.93-394542.6 (zkráceně J1407) je mladou hvězdou a členkou asociace Scorpius-Centaurus OB.

V dubnu 2007 u hvězdy pozorovaly dalekohledy sítě SuperWASP neobvyklé poklesy jasnosti. SuperWASP je úspěšným lovcem tranzitujících exoplanet. Pokud při spojení neobvyklé poklesy jasnosti pociťujete jisté déjà vu s KIC 8462852, tak se nebojte… V tomto případě nejde o žádnou záhadu.

Poklesy jasnosti trvaly tehdy 56 dní, což je samozřejmě příliš dlouho na tranzit běžného objektu. Podle vědců okolo hvězdy obíhá „objekt“, který obklopují gigantické prstence. V principu se jedná o něco srovnatelného se Saturnovými prstenci ale v mnoha větším měřítku.

Prstence mají podle odhadů průměr 0,6 AU nebo také asi 90 milionů kilometrů. Ve skutečnosti se bude jednat o desítky prstenců oddělené mezerami. Největší má kolem 4 milionů km.

Záměrně jsme psali o objektu. V článcích se sice nyní objevuje zmínka o planetě, ale objekt (J1407b) bude mít pravděpodobně větší hmotnost a spadat do kategorie hnědých trpaslíků.

J1407b se zatím nepodařilo žádnou z metod odhalit. Jediné, co víme jistě, že se prstence nachází okolo tohoto objektu a nikoliv okolo samotné hvězdy. J1407b by měl obíhat okolo hvězdy s periodou 11 let po dosti protáhlé eliptické dráze.

Steven Rieder a Matthew Kenworthy se nyní zamysleli nad tím, zda prstence vůbec mohou přežít oběh tělesa okolo hvězdy. Dráha tělesa je eliptická, takže se k hvězdě dostává po určitou dobu poněkud blíže. Gravitace a záření hvězdy budou mít na prstence vliv.

Výsledky simulací příliš mnoho šancí nedávají. V průběhu několika oběhů by došlo k velké ztrátě materiálu. Existuje ale jedna možnost… materiál v prstencích obíhá okolo tělesa retrográdně – tedy v opačném směru, než v jakém objekt obíhá okolo hvězdy.

Podle simulací by J1407b měl mít hmotnost 20 až 100 Jupiterů, čímž se potvrzuje hypotéza, že se jedná o hnědého trpaslíka.

Je otázkou, co vlastně v systému J1407 měnilo směr oběhu. Když se podíváte na Uran, tak jeho sklon osy vůči rovině oběžné dráhy je takový, že se okolo Slunce prakticky „válí“. Vědci dodnes přesně neví, co bylo příčinou.

V případě exoplanet nacházíme případy, kdy planeta obíhá okolo své hvězdy v opačném směru, než v jakém se hvězda otáčí. Znamená to, že sklon roviny oběžné dráhy planety vůči rovníku hvězdy je větší než 90 stupňů.

V případě J1407 by za vším mohl být Kozaiův mechanismus – jinými slovy gravitační vliv dalšího tělesa na vzdálenější dráze.

Podle pozorování Keckova dalekohledu by ale do vzdálenosti 400 AU od hvězdy neměl být objekt o hmotnosti větší než 6 Jupiterů. Je ovšem možné, že byl v minulosti ze systému vyhozen ven.

Hypotézu o vlivu třetího tělesa by mohlo potvrdit pozorování prachu v prstenci pomoci sítě radioteleskopů ALMA.

Zdroj: Constraints on the size and dynamics of the J1407b ring system