Astronomové dotáhli mikročočkovou paralaxu k dokonalosti

Hnědý trpaslík obíhající okolo oranžového trpaslíka a dva průběhy gravitační mikročočky ze dvou kosmických dalekohledů. Credit: NASA/JPL-Caltech
Hnědý trpaslík obíhající okolo oranžového trpaslíka a dva průběhy gravitační mikročočky ze dvou kosmických dalekohledů. Credit: NASA/JPL-Caltech
www.novedalekohledy.cz

Astronomové vůbec poprvé pozorovali gravitační mikročočku ze dvou kosmických dalekohledů.

Paralaxa je v astronomii využívána pro měření vzdálenosti blizkých hvězd. Momentálně ji využívá družice Gaia. Jak paralaxa funguje, si můžete vyzkoušet oblíbeným experimentem. Natáhněte ruku a vztyčte palec. Nyní zavřete jedno oko. Palec má určitou pozici v prostoru. Oko otevřete a ihned zavřete to druhé. Palec se jakoby posunul.

Podobně se posune hvězda. Jen potřebujeme větší základnu – hvězdu pozorujeme jednou a znovu po půl roce. Základna pak má 2 AU, což je necelých 300 milionů kilometrů.

Velmi podobným způsobem lze pozorovat také „pohyb“ těles ve Sluneční soustavě. Paralaktický pohyb se využívá třeba pro hledání planety Devět. V tomto případě stačí počkat hodinu nebo pár hodin, než se Země na své dráze posune o pár desítek tisíc km.

V neposlední řadě lze paralaxu využít také při gravitačním mikročočkováni. Pravidelní čtenáři asi vědí, že gravitační mikročočky se mimo jiné využívají při hledání exoplanet a to nejen těch u hvězd ale také bludných planet. Do jedné přímky se nám dostane vzdálená a bližší hvězda (nebo jiný hmotný objekt). Bližší hvězda svou gravitací zesílí světlo vzdálenější hvězdy. Pokud okolo bližší hvězdy obíhá planeta či hnědý trpaslík, pak také ona zesílí světlo vzdálené hvězdy.

Pokud bychom se na celý jev dívali ze dvou vzdálených míst, došlo by k zjasnění v jinou dobu a mělo by také jiný průběh. Měření paralaxy pak umožní přesnější určení vzdálenosti mikročočky ale zejména hmotnosti mikročočkujících těles.

V roce 1966 se v jedné studii objevil nápad pozorovat mikročočku kombinovaně za pomoci pozemského a kosmického dalekohledu. Vesmírné dalekohledy sice už nějaký ten pátek máme, ale pozorování gravitační mikročočky není tak snadné a také potřebujete dalekohled někde dál od Země. Oběžná dráha Země je pro tyto účely moc blízko.

V roce 2007 bylo vůbec poprvé v historii představeno měření podobné paralaxy při události OGLE-2005-SMC-001. Kromě pozemských dalekohledů se zapojil infračervený kosmický dalekohled Spitzer. Před dvěma lety se podařilo totéž u mikročočkové události OGLE-2014-BLG-0124L.

Kepler se letos pokoušel měřit i paralaxu u případných bludných planet. Bohužel to bylo v době, kdy měl technické problémy. I tak se ale snad nějakých výsledků dočkáme.

Dotaženo k dokonalosti?

Jak jsme nastínili výše, mikročočková paralaxa se měří ze dvou vzdálených míst. Až dosud se jednalo o kombinaci pozemských přístrojů a kosmického dalekohledu. Vloni v létě ale došlo vůbec poprvé k současnému pozorování dvou kosmických dalekohledů.

Své síly spojili dva veteráni kosmické astronomie. Gama observatoř Swift se do vesmíru vydala v roce 2004 a obíhá okolo Země ve výšce asi 560 km. Mikročočka samozřejmě nevyzařuje gama záblesky nebo něco podobného. Astronomové využili kameru UVOT, která pracuje v ultrafialové a viditelné části spektra. Hlavní náplní práce dalekohledu Swift je pozorování gama záblesků. Kamera UVOT slouží k pozorování optického dosvitu.

Partnerem byl infračervený dalekohled Spitzer, který se pohybuje po heliocentrické dráze. Nyní se nachází přes 220 milionů km od Země. K pozorování došlo vloni v létě, kdy byl Spitzer o něco blíže, ale to není tak podstatné.

V hledáčku obou kosmických dalekohledů byla mikročočková událost OGLE-2015-BLG-1319, objevená polským projektem OGLE v Chile.

Systém OGLE-2015-BLG-1319 tvoří oranžový trpaslík o hmotnosti poloviny Slunce, okolo kterého obíhá hnědý trpaslík. Na základě pozorování obou dalekohledů se podařilo odhadnout hmotnost hnědého trpaslíka na 30 až 55 Jupiterů. Existují dva modely. Podle jednoho obíhá trpaslík ve vzdálenosti 0,25 AU od hvězdy, podle druhého 45 AU. Systém se nachází přibližně 16 000 světelných let od nás.

Zdroj: First simultaneous microlensing observations by two space telescopes: Spitzer & Swift reveal a brown dwarf in event OGLE-2015-BLG-1319