Obrovský průlom ve výzkumu exoplanet! Astrometrií zvážili Betu Pictoris b

Exoplaneta Beta Pictoris. Credit: ESO/A.-M. Lagrange et al.
Exoplaneta Beta Pictoris. Credit: ESO/A.-M. Lagrange et al.

Exoplaneta Beta Pictoris b patří mezi nejslavnější exoplanety. Objevili ji před 10 lety na archivních snímcích a je to jedna z mála exoplanet, kterou po odstínění světla mateřské hvězdy vidíme přímo.

Po 10 letech (s archivními snímky ještě více) už můžeme pozorovat i pohyb planety okolo hvězdy.


Je to trochu paradoxní, ale fyzikální vlastnosti přímo pozorovaných exoplanet se zjišťují obtížněji, než je tomu u planet objevených nepřímými metodami.

Beta Pictoris b a samozřejmě i její hvězda jsou ještě velmi mladé. Okolo mateřské hvězdy se dokonce stále nachází disk z prachu a plynu. Kvůli svému nízkému stáří je planeta ještě horká (asi 1500 stupňů Celsia), takže vyzařuje v infračervených vlnových délkách a my ji vidíme.

Na základě množství záření, modelů chladnutí podobných planet a očekávaného stáří můžeme odhadnout i hmotnost exoplanety. Podobné postupy jsou ale opravdu jen odhadem a to už jen z toho důvodu, že stáří hvězdy a planety se zjišťuje ještě hůře.

Beta Pictoris b se narodila někdy před 8 až 20 miliony lety. Její hmotnost se tak odhaduje na 4 až 17 Jupiterů. Nic moc, že?

Astrometrie přišla na pomoc

Mateřské hvězdě v souhvězdí Malíře a vůbec všem hvězdám se sice říká stálice, ale ony až tak stálé nejsou! Mají vlastní pohyb. Pokud z tohoto nepatrného pohybu odfiltrujete vedlejší jevy, jako je pohyb Země okolo Slunce, dostanete „vlastní dráhu hvězdy“ po obloze. V případě, že s ní cloumá planeta, pohybuje se hvězda po vlnovce.

Vědci vzali data ze slavné družice Hipparcos z 80. let a nová měření z družice Gaia, která odstartovala v roce 2013, a zjistili, že dokonalý pohyb Bety Pictoris po obloze někdo narušuje – exoplaneta Beta Pictoris b!

Metodě se říká astrometrie, ale k objevu exoplanet až dosud nevedla. Alespoň ne k jednoznačným objevům.

Metoda je v principu podobná měření radiálních rychlostí. Kymácení hvězdy způsobené gravitací planety se ale v tomto případě projeví v pozorovaném vlastním pohybu hvězdy a ne ve spektru.

Díky tomu mohli vědci určit, že hmotnost Bety Pictoris b je asi 11 ± 2 Jupiterů.

Kromě toho byla také upřesněna oběžná doba planety, která bude někde mezi 22,2 a 24 lety.

Zdroj: The mass of the young planet Beta Pictoris b through the astrometric motion of its host star

Související článek

Objevili vodu a oxid uhelnatý v atmosféře exoplanety Beta Pictoris b, kterou pozorujeme přímo!