Kosmický dalekohled Kepler v představách malíře. Credit: NASA
Kosmický dalekohled Kepler v představách malíře. Credit: NASA

Nevíme, zda zpráva z 2. února 2011 přepsala historii výzkumu exoplanet, ale co víme určitě, nalinkovala budoucnost tohoto oboru na mnoho let dopředu. Tým Keplera zveřejnil kompletní data z kosmického dalekohled za období od 2. května do 17. září 2009. Většina týmů, které se ve světě zabývají hledáním a výzkumem exoplanet, si už objednává velká balení kávy. Čeká je totiž spousta probdělých nocí…

 


Už dnes se spekuluje o tom, že většina týmu se bude nyní z velké části věnovat ověřování kandidátů z Keplera. Je to přece jen efektivnější a jednodušší, než hledání exoplanet „naslepo“.

 

Tým Keplera včera představil 1235 kandidátů na exoplanety. Je vhodné říci, že se nejedná o skutečné (potvrzené) planety. Jejich existenci bude nutné teprve potvrdit, takže v oficiálních katalozích je zatím nenajdete. Potvrzování exoplanet měřením radiálních rychlostí půjde pomalu. Zatímco Kepler sleduje nepřetržitě vybrané desítky tisíc hvězd, pozemské spektrografy musí získat spektra každé hvězdy zvlášť. Navíc se musí potýkat se střídáním dne a noci, špatným počasím a mnoho spektrografů je instalováno na největších světových dalekohledech, které jsou využívány i k jiným účelům.

 

Velký problém bude s ověřováním menších kandidátů. Přesnost současných spektrografů je okolo 1 m/s, což na podobné „kousky“ nestačí. Budeme si muset počkat na novou generaci přístrojů nebo důvěřovat týmu Keplera a jejich metodám, které umožňují ověřit existenci planet jinými postupy (respektive zpřesnit některé údaje).

 

Kepler od 2. května do 17. září po dobu 132 dní pozoroval celkem 156 453 vybraných hvězd v souhvězdích Labutě, Lyry a Draka. Cílem je měřit jasnost těchto hvězd. V případě šťastné náhody přechází planeta z našeho pohledu před diskem své hvězdy, což se projeví jako dočasný pokles jasnosti hvězdy. Objeveno bylo celkově 1235 exoplanetárních kandidátů, přesněji pak:

  • 68 kamenných exoplanetárních kandidátů o velikosti Země a menší (do poloměru 1,25 Země)
  • 288 kamenných exoplanetárních kandidátů typu super-Země (poloměr 1,25 až 2 Země)
  • 662 menších ledových obrů typu Neptun o poloměru 2 až 6 Zemí.
  • 165 exoplanetárních kandidátů o velikosti Jupiteru (asi 6 až 15 Zemí)
  • 19 exoplanetárních kandidátů je větší než Jupiter (15 až 22,4 poloměrů Země)
Exoplanetární kandidáti z Keplera k 2. únoru 2011. Rozdělení dle velikosti. Credit: NASA
Exoplanetární kandidáti z Keplera k 2. únoru 2011. Rozdělení dle velikosti. Credit: NASA

 

Před Keplerem…

 

Důležitost tohoto objevu dokreslí pohled do katalogu již potvrzených exoplanet. Astronomům se zatím podařilo nalézt asi 525 planet mimo Sluneční soustavu, z toho 110 planet tranzituje (byly objeveny stejnou metodou, jakou používá Kepler). Ze zmíněných 110 tranzitujících a potvrzených exoplanet jich Kepler nalezl celkem 16 (15 tým Keplera a 1 exoplaneta již byla potvrzena jiným týmem). První exoplaneta byla objevena v roce 1995 (respektive u pulsaru již roku 1992), první tranzitující exoplaneta pak v roce 1999. Kepler za pouhé čtyři měsíce počet tranzitujících exoplanet možná až zdesetinásobil!

 

Pokud někdo čte články opravdu pozorně a hledá v nich chyby, pak se možná po přečtení údajů výše zaradoval. Sečte-li všechny cifry v seznamu, dostanete se k číslu 1202 kandidátů a nikoliv k avizovanému počtu 1235. Proč? V celkové sumě je totiž zahrnuto 15 již potvrzených exoplanet z Keplera a také 18 kandidátů, u nichž byl zatím pozorován pouze jeden tranzit.



 

Zmíněných 1235 kandidátů bylo odhaleno u 997 hvězd, což znamená, že okolo mnoha hvězd obíhá více než jedna planeta.

 

Konkrétně u 170 hvězd se podařilo najít dva a více kandidátů. Přesněji pak:

  • U 115 hvězd byli nalezeni dva kandidáti.
  • U 45 hvězd byli nalezeni tři kandidáti.
  • U 8 hvězd byli nalezeni čtyři kandidáti
  • U 1 hvězdy bylo nalezeno pět kandidátů
  • U 1 hvězdy bylo nalezeno hned šest kandidátů, které už ale byly převedeny do podoby oficiálních objevů, jedná se o systém u hvězdy Kepler-11 – viz náš předešlý článek.

Uvedené údaje samozřejmě neznamenají, že okolo daných hvězd nemůže obíhat ještě více exoplanet. Je docela možné, že v nejbližší době odhalí Kepler další planetární průvodce těchto hvězd. V úvahu musíme brát rovněž fakt, že mnoho exoplanet nemusí tranzitovat a Kepler nemá šanci je najít.

 

Kromě toho bylo 54 kandidátů nalezeno v obyvatelné oblasti. Pět z nich má kamenný povrch (poloměr od 0,85 do 2 Zemí), zbývající jsou obří plynné světy jako Neptun nebo Jupiter.

 

V odborném článku zveřejnil tým rovněž údaje o 511 falešných kandidátech. V těchto případech se s největší pravděpodobností o exoplanety nejedná, pro odbornou veřejnost však mohou být i tyto údaje velmi cenné.

 

Rozmístění kandidátů v zorném poli kosmického dalekohledu Kepler. Barevná legenda odpovídá velikosti kandidátů v násobcích poloměru Země.
Rozmístění kandidátů v zorném poli kosmického dalekohledu Kepler. Barevná legenda odpovídá velikosti kandidátů v násobcích poloměru Země.

 

Údaje o kandidátech

 

Nemá příliš smysl zde kopírovat tabulky s údaji o všech kandidátech. Podrobné seznamy naleznete v odborném článku: http://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/1102/1102.0541.pdf

 

My vám však poskytneme návod, kde a co vlastně na 106 stranách textu hledat. Vybíráme jen nejzajímavější a nejpodstatnější údaje.

 

Hostitelské hvězdy – Tabulka 1 (strany 37 až 58)

 

V této tabulce najdete podrobné údaje o mateřských hvězdách, u kterých byly exoplanetární kandidáti nalezeni. Jedná se o poklad zejména pro pozorovatele, kteří se na základě těchto dat budou nyní snažit jednotlivé kandidáty potvrdit.

 

Význam jednotlivých údajů (vybíráme ty nejdůležitější):

  • KOI – objekt Keplerova zájmu (katalogové označení hvězdy)
  • KIC – katalogové označení hvězdy
  • Kp – jasnost hvězdy v mag
  • RA, DEC – rektascenze a deklinace (souřadnice hvězdy na obloze)
  • Teff – povrchová teplota hvězdy v Kelvinech
  • R – poloměr hvězdy v násobcích Slunce
  • M – hmotnost hvězdy v násobcích Slunce

 

Přehled exoplanetárních kandidátů – Tabulka 2 (strany 59 až 90)

 

Zde se dozvíte vše o nalezených kandidátech. Význam jednotlivých údajů:

  • KOI – objekt Keplerova zájmu. Pokud za tečkou následuje číslice 01, znamená to, že se jedná o prvního nalezeného kandidáta u dané hvězdy, 02 značí druhého kandidáta atd.
  • Dur – délka tranzitu v hodinách (jak dlouho trvá přechod planety před diskem hvězdy)
  • Period – oběžná doba kandidáta v dnech
  • Teq – odhadovaná povrchová teplota v Kelvinech (údaj v tabulce – 273,15 = údaj ve °C)
  • a – velká poloosa dráhy
  • Rp – poloměr exoplanetárního kandidáta v násobcích poloměru Země
  • V – tady se dozvíte, jak jsou na tom astronomové (k 1. únoru 2011) s ověřováním kandidáta. 1 = potvrzený a zveřejněný objev, 2 – velmi vysoká pravděpodobnost existence, 3 – střední pravděpodobnost existence kandidáta, 4 – velmi málo informací, nutno získat další údaje.

 

Exoplanetární kandidáti v obyvatelné oblasti – Tabulka 6 (strany 22 a 23)

 

Zde najdeme seznam kandidátů, kteří obíhají okolo svých hvězd v obyvatelné oblasti. V případě kamenných exoplanet je šance na existenci vody v kapalném skupenství, v případě obřích planet je alespoň naděje, že hostí nějaký větší měsíc s podmínkami k životu.

 

V tabulce jsou podobné údaje jako v předešlém případě. Kromě velikosti planety (Rp) v násobcích Země by vás měla zajímat odhadovaná povrchová teplota (Teq) v Kelvinech – (údaj v tabulce – 273,15 = údaj ve °C). Rh je pak velikost mateřské hvězdy (v násobcích poloměru Slunce).

 

Za pozornost stojí zejména tito kandidáti:

  • 701.03 – třetí kandidát v systému, hvězda má poloměr asi 0,7 Slunce. Kandidát na exoplanetu má velikost asi 1,73 Země, povrchovou teplotu asi 262 K (-11 °C) a okolo své hvězdy oběhne jednou za 122 dní.
  • 268.01 – mateřská hvězda je v tomto případě o 70% větší než naše Slunce, ale je výrazně chladnější. Díky tomu může exoplanetární kandidát obíhat v obyvatelné zóně s periodou jen 110 dní. Velikost možné planety se odhaduje na 1,75 Země a teplota na 295 K (22 °C).
  • 326.01 – pokud se někdo nespokojí s kandidáty o velikosti Země, tak zde máme i kandidáta o poloměru zhruba Venuše (přesněji asi 0,85 Země). Kandidát obíhá okolo velmi malé hvězdy o poloměru jen třetiny Slunce (zřejmě červený trpaslík) s periodou jen 9 dní. Teplota na povrchu se odhaduje na 332 K (59 °C).
  • 70.03 – kandidát o velikosti 1,96 Země obíhá s periodou 77,6 dní okolo hvězdy o poloměru 0,7 Slunce. Teplota na povrchu se odhaduje na 333 K (60 °C).

Poznámka: povrchová teplota exoplanetárního kandidáta je odhadnuta pouze na základě parametrů mateřské hvězdy a vzdálenosti od ní. Nemáme žádné informace o složení atmosféry, oblačnosti apod. Kromě toho je nutné připomenout, že se jedná pouze o kandidáty (nepotvrzené exoplanety).