Exoplaneta AU Mic b v představách malíře. Credit: NASA

Výzkum planet u mladých hvězd je samozřejmě velmi důležitý, protože nám pomáhá pochopit vznik planetárních systémů a to včetně naší vlastní Sluneční soustavy.

Hvězda AU Microscopii (AU Mic) je v hledáčků astronomů už poměrně dlouho. Má poloviční hmotnost ve srovnání se Sluncem a je pouze 22 milionů let stará. Pokud by bylo naše Slunce ženou středního věku (řekněme 40 let), pak byl AU Mic měla 2,5 měsíce.

Stáří hvězdy je podobné slavné hvězdě Beta Pictoris. Není to náhoda. Obě hvězdy jsou členky pohybující se skupiny hvězd, do které patří třeba také 51 Eridani.

Okolo obou hvězd byl objeven pás trosek. Nově také víme, že okolo obou obíhají nejméně dvě planety.

AU Mic se ale nachází zhruba dvakrát blíže než Beta Pictoris – ve vzdálenosti je jen 32 světelných let. Je tak nejbližší hvězdou před hlavní posloupnosti.

Disk u AU Mic na snímku z Hubbleova dalekohledu. Credit:
NASA, ESA, J. R. Graham and P. Kalas

Od první planety ke druhé

O objevu planet(y) se začalo naplno spekulovat v létě 2019 na kongresu o exoplanetách na Islandu. Za objevem měl stát kosmický dalekohled Spitzer, TESS a pozemské spektrografy. Nejen, že jsme měli šanci objevit planety u blízké mladé hvězdy, ale tyto planety měly být také tranzitující!

V létě letošního roku byl potvrzen objev AU Mic b. Exoplaneta je podobně velká jako Neptun (4,3 Země) a má hmotnost asi 17 Zemí. Její hustota tak bude srovnatelná nebo o něco menší než Neptun. Podle nové studie spíše menší, což naznačuje, že jde o planetu podobnou Neptunu, ale mírně nafouknutou. Tím ale podobnost končí.

 

AU Mic b obíhá s periodou jen 8,5 dnů. Je tedy zřejmé, že AU Mic b už stihla migrovat směrem k hvězdě. Několik týmů už také pomoci Rossiterova-McLaughlinova jevu (studie 1, studie 2, studie 3) určilo sklon roviny dráhy, který se shoduje s rovinou rovníku hvězdy.

AU Mic b je nejmladší planetou, u které se podařilo určit sklon dráhy a je to zásadní, protože to hodně vypovídá o způsobu migrace planety. Některé planety jsou po migraci poznamenány vysokým sklonem vůči rovině rovníku hvězdy (a tedy rovině, ve které se pohybovaly po svém vzniku) a velkou excentricitou. Nízký sklon AU Mic b napovídá, že planeta migrovala vlivem interakcí s protoplanetárním diskem a nikoliv po interakci s blízkým tělesem (planetou, hvězdou).

Už při objevu AU Mic b se očekávalo, že brzy bude oznámen objev druhé planety. K tomu došlo na Štědrý den.

Velká sprška studií okolo AU Mic b přišla kolem června. V červenci (od 4. do 30.) se na hvězdu opět podívala TESS v rámci sektoru 27.

Vědci pozorovali další tranzity, což výrazně zvýšilo šance, že druhá planeta (AU Mic c) není jen přeludem. Planeta má oběžnou dobu 18,9 dní a poloměr 3,5 Země.

Pokud se podíváme na oběžné doby obou planet, podělíme je, tak zjistíme, že jsou v rezonanci 9:4, což nejen podporuje věrohodnost existence AU Mic c, ale současně to ukazuje na stabilitu systému.

Obě planety by se měly gravitačně ovlivňovat, takže bude docházet ke změnám v časech tranzitů. V případě prvně objevené planety (AU Mic b) ale žádné výrazné změny v časech tranzitů objeveny nebyly, což lze použít na omezení hmotnosti planety AU Mic c, která bude menší než 7 Zemí.