Exoplaneta u Barnardovy hvězdy. Credit: ESO/M. Kornmesser
Exoplaneta u Barnardovy hvězdy. Credit: ESO/M. Kornmesser

Včera oznámili astronomové objevu super-země u Barnardovy hvězdy. Pár informací jsme už psali v úvodním článku, nyní se podívejme na podrobnosti.

Exoplaneta byla objevena projektem Red Dots, který se v první fázi kromě Barnardovy hvězdy zaměřil také na dalšího červeného trpaslíka Ross 154. Druhá fáze kampaně skončila teprve na konci září a v hledáčku byli další tři červení trpaslíci.

20 let pozorování

I. Ribas a jeho tým využili měření radiálních rychlostí hned z několika přístrojů:

  • HIRES: 186 měření
  • UVES (VLT): 75 měření
  • HARPS: celkem 187 měření
  • PFS (Magellan): 39 měření
  • HARPS-N 40 měření
  • APF: 43 měření
  • CARMENES: 201 měření

Nejstarší pozorování pochází z června 1997 ze spektrografu HIRES, který je instalován na Keckově dalekohledu na Havaji. Nejnovější pozorování jsou z listopadu loňského roku z přístroje CARMENES, který se nachází na 3,5 m dalekohledu na Calar Alto Observatory severně od španělského města Almería.

Barnardova hvězda a exoplaneta

Barnardova hvězda 

  • Hmotnost: 0,163 Slunce
  • Poloměr: 0,178 Slunce
  • Zářivost: 0,329 % Slunce
  • Teplota: 3 275 K
  • Věk: 7 až 10 miliard let
  • Doba rotace: 140 dní

Planeta

  • Oběžná doba: 232,8 dní
  • Výstřednost: 0,32
  • Minimální hmotnost: 3,23 Země
  • Velká poloosa: 0,4 AU
  • Oslunění: 2,03 % Země
  • Rovnovážná teplota: pod 105 K

Význam objevu

Barnardova hvězda je čtvrtou nejbližší hvězdou od Slunce. Prvními třemi hvězdami jsou hvězdy ze systému Alfa Centauri, takže Barnardova hvězda je nejbližší samostatnou hvězdou od Slunce.

Exoplanety typu super-země jsou u červených trpaslíků běžné. Typickým objevem je ovšem spíše planeta podobná Proximě b – tedy s oběžnou dobou v řádu dní, vázanou rotací a pohybující se někdy okolo vnitřního okraje obyvatelné oblasti.

Barnardova hvězda b má oběžnou dobu 232 dní. Pokud se podíváme na planety o hmotnosti pod 5 Zemí a s oběžnou dobou nad 100 dní, tak najdeme jen 4 planety!

Dvě obíhají okolo Tau Ceti, což je ovšem hvězda podobná spíše Slunci. Další exoplanetou je HD 20794 e, která také obíhá okolo hvězdy podobné Slunci. Jedinou podobnou planetou je GJ 667 C g o hmotnosti 4,6 Země a oběžnou dobou 256 dní. GJ 667 C je červeným trpaslíkem, který se nachází přes 22 světelných let od nás.

Barnardova hvězda b dostává od své hvězdy pouhé 2 % záření, které dostává Země od Slunce. Rovnovážná teplota na povrchu (bez vlivu atmosféry) bude někde okolo -170 °C. Vzhledem k tomu, že planeta zřejmě netranzituje, bude velmi obtížné v nejbližší době zjistit složení atmosféry.

Další výzkum

V případě objevů metodou měření radiálních rychlostí a to zejména u planet, u nichž se amplituda výchylky radiálních rychlostí pohybuje okolo 1 m/s, musíme být vždy trochu opatrní. Autoři jsou si však svým objevem poměrně jistí.

Barnardova hvězda je na rozdíl od mladých červených trpaslíků poměrně klidnou hvězdou. Doba rotace hvězdy je 140 dní, což je relativně bezpečně mimo oběžnou dobu planety.

Exoplaneta je vhodná pro další průzkum zejména prostřednictvím astrometrie – tedy metody, kterou Peter van de Kamp v 60. letech objevil dvě údajné planety u této hvězdy (jejich objev se nikdy nepotvrdil).

Astrometrie by mohla upřesnit hmotnost planety. Na rozdíl od měření radiálních rychlostí nepotřebujeme znát sklon roviny dráhy vůči nám, kvůli kterému známe jen minimální hmotnost planety.

Astrometrická pozorování provádí Gaia, ale podle nové studie je zhruba jen 1 % pravděpodobnost, že Gaia bude planetu u Barnardovy hvězdy detektovat.

Hubblův kosmický dalekohled má větší šanci (10 %). Dokonce i kdyby planetu nedetekoval, může omezit její hmotnost na zhruba 8 Zemí.

Na astrometrickou detekci Barnardovy hvězdy b si tak budeme muset počkat až do příštího desetiletí, kdy se má do vesmíru vydat kosmický dalekohled WFIRST. Ten by ji měl detektovat s pravděpodobností 99 %.

S ohledem na malou vzdálenost Barnardovy hvězdy od nás a relativně velkou vzdálenost planety od hvězdy je systém také vhodný pro budoucí přímé pozorování. Exoplaneta by se měla dostávat asi 220 tisícin obloukové vteřiny od hvězdy. Dnes bohužel nemáme přístroje, které by ji umožnily pozorovat přímo. V blízké budoucnosti se to však změní.

Jak ji máme říkat?

Tohle je docela zajímavý oříšek. Planety se označují podle mateřské hvězdy, k jejímuž názvu se přidá malé písmeno b.

V případě planety u Proximy Centauri bychom tak měli správně psát o Proximě Centauri b, Alfě Centauri C c apod. Název se ale zkracuje na Proximu b.

U Barnardovy hvězdy je to složitější. Můžeme použít její označení z Glieseho katalogu a exoplanetu označit jako Gl 699 b, ale to nezní tak cool a asi jen málo lidí by vědělo, o jakou planetu se jedná.

Autoři studie píší o Barnard’s Star b, což lze do češtiny přeložit jako Barnardova hvězda b, ale je dost matoucí název pro planetu.

Zdroj: A super-Earth planet candidate orbiting at the snow-line of Barnard’s starProspects for detecting the astrometric signature of Barnard’s Star b