Družice WFIRST. Credit: NASA
Družice WFIRST. Credit: NASA

V polovině příštího desetiletí se dočkáme startu nové astronomické družice. Půjde o hodně drahé udělátko. Náklady na projekt WFIRST převyšují 3 miliardy dolarů.

Jedním z hlavních úkolů WFIRST je studium temné energie. Družice však bude také hledat exoplanety metodou gravitačních mikročoček. Kromě toho bude mít na palubě koronograf pro přímé pozorování exoplanet u blízkých hvězd.

Přímé pozorování planet je atraktivní, ale z hlediska vědy je podstatně důležitější objevování exoplanet gravitačními mikročočkami.

Princip je jednoduchý. Představte si dvě hvězdy, které nemají nic společného. Jsou tisíce světelných let od sebe. Po určitou dobu se však na pozemské obloze promítají do téměř stejného místa.

V souladu s teorií relativity bližší hvězda svou gravitací ohne a zesílí hvězdo vzdálené hvězdy. Pokud okolo této hvězdy obíhá planeta, pak také ona (v menší míře) zesílí světlo vzdálené hvězdy.

Pomoci gravitačních mikročoček loví exoplanety například polský projekt OGLE v Chile nebo japonsko-novozélandský MOA.

WFIRST může najít 1400 exoplanet

Podle nové studie [odkaz] by mohla družice WFIRST najít 1400 exoplanet o hmotnosti nad 0,1 Země. Z tohoto počtu by mohlo být 200 exoplanet o hmotnosti menší než 3 Země.

WFIRST dokáže najít planety o hmotnosti jen 0,02 Země, což odpovídá největšímu měsíci Sluneční soustavy, kterým je Jupiterův Ganymedes!

Jako vše v životě, vesmíru a vůbec, má také tato metoda své výhody a nevýhody. Velkou výhodou je možnost objevu exoplanet o poměrně malé hmotnosti, jak je patrné z výsledku studie.

Další výhodou je otevření zcela nového okna do vesmíru. Měření radiálních rychlostí nebo tranzity jsou citlivé na planety, které obíhají řádově desetiny AU od hvězdy.

Současný stav výzkumu exoplanet je tak podobný situaci, ve které bychom měli napsat knihu o Sluneční soustavě, ale znali jsme ji pouze na základě plakátu visícího v místnosti. Do této místnosti jsme se dívali klíčovou dírkou a viděli jen Merkur a Venuši. Díky gravitačním mikročočkám otevřeme dveře. WFIRST najde planety s velkou poloosou nad 1 AU.

V nadpisu uvádíme, že jsou to planety na jedno použití. Je to nadsázka ale dost přesná. Objevené planety se budou hodit pro statistické účely (podobně jako objevy Keplera). Budeme moci říct, jaké typy exoplanet jsou běžné na vzdálených drahách, jak moc jsou časté planety podobné Zemi apod. Nebude však možné je podrobně prozkoumat. Budou hodně daleko. Tisíce světelných let. Tak daleko, že je jiné metody neuvidí.