ALMA, credit: Iztok Bončina/ESO
ALMA, credit: Iztok Bončina/ESO

Je to jeden z nejvíce fascinujících příběhů v oblasti výzkumu exoplanet a také jeden z nejdelších.

V dubnu 2007 pozorovaly dalekohledy sítě SuperWASP neobvyklé poklesy jasnosti u mladé hvězdy 1SWASP J140747.93-394542.6 (zkráceně J1407).

Hvězda je podobná Slunci ale je velmi mladá, má asi 16 milionů let. Poklesy jasnosti trvaly tehdy 56 dní, což je samozřejmě příliš dlouho na tranzit běžného objektu – ten trvá řádově hodiny.

Podle vědců jsme tehdy pozorovali tranzit obřích prstenců nebo spíše disku. Jeho průměr by měl být někde okolo 1,2 AU a obklopuje objekt o hmotnosti exoplanety či hnědého trpaslíka. Samotný objekt tranzity nevykonává. Hvězdu zakryly jen samotné prstence.

Na snaze detektovat objekt J1407 b nebo jeho prstence si astronomové vylámali zuby. Zkoušeli přímé zobrazení, radiální rychlosti a pokoušeli se pozorovat další poklesy jasnosti. Nakonec uspěla až ALMA. Možná…

Něco jsme našli, hlásí vědci. Ale co?

Máme zde patrně obří prstence s obrovskou plochou, které jsou zahřívány zářením mladé hvězdy a také svého mateřského tělesa. Na teplý prach máme k dispozici experta v podobě sítě radioteleskopů ALMA v Chile.

Vědci se radioteleskopy podívali na hvězdu, nebo spíše vedle hvězdy, protože samotná J1407 je v oblasti submilimetrových vln příliš slabým zdrojem. A úspěch se dostavil. ALMA zachytila zdroj o jasu, který velmi přesně odpovídal prstencům.

Vzhledem k tomu, že k tranzitu prstenců došlo jen jednou, vědci mohli pouze odhadnout oběžnou dobu a rychlost tělesa. Předpokládali, že obíhá s periodou 11 let rychlostí asi 33 km/s.

Zdroj detekovaný radioteleskopy ALMA. Credit: M. A. Kenworthy et al.

Na obrázku výše vidíte přibližnou pozici hvězdy J1407. Bílé kolečko udává očekávanou pozici objektu s prstenci. Velikost hvězdy neznáme přesně, takže tečkované čáry berou v úvahu i nejistoty. Jak je patrné, zdroj se nachází okolo tečkované čáry.

Pokud se opravdu díváme na prachový disk, který obklopuje planetu či hnědého trpaslíka, pak by se podle dat z ALMA jednalo o disk s velmi jemným prachem o průměru menším než 1 mm.

Možných vysvětlení ale může být více. Podle přístroje NACO na VLT bude mít mateřský objekt hmotnost maximálně 6 Jupiterů. Může se jednat o těleso s prstenci, které obíhá okolo pozorované mladé hvězdy J1407. Další možností je, že se jedná o volně pohybující objekt, který před J1407 jen náhodně prošel. Ve skutečnosti ale vůbec nemusí jít o prachový disk. Pozorovaným zdrojem může být galaxie v pozadí, případně šum v datech, nebo se jedná o oblak prachu, který byl pro nás ve špatný čas na špatném místě.

Existuje poměrně jednoduché řešení, jak některé z výše popsaných možností eliminovat. ALMA pozorovala J1407 v létě roku 2017. Za tu dobu by se už případný objekt s prstenci musel pohnout dostatečně na to, aby ALMA zaznamenala rozdíl. Autoři studie žádali o další pozorovací čas na ALMA, který je samozřejmě velmi drahý a žádaný, a byli dvakrát odmítnuti. Musíme tedy počkat…

Zdroj: ALMA and NACO observations towards the young exoring transit system J1407 (V1400 Cen)