V lednu 2016 byl představen projekt Pale Red Dot (bledě červená tečka). Evropští astronomové ukazovali, jak se pokouší najít exoplanetu u Proximy Centauri. O osm měsíců později byl oznámen objev Proximy b.

Nyní je bledě červená tečka zpět. Guillem Anglada-Escudé (Queen Mary University, Londýn) a jeho kolegové opět nažhavili slavný spektrograf HARPS a jsou na lovu dalších exoplanet u exkluzivních hvězd. Do kampaně ale budou zapojeny také další dalekohledy v Chile, na Kanárských ostrovech nebo ve Španělsku.

V rámci nového projektu budou v hledáčku tři blízcí červení trpaslíci. První je samozřejmě Proxima Centauri, druhou je Ross 154 a třetí Barnardova hvězda.

Barnardova hvězda (někdy také Barnardova šipka) je hvězdou s největším vlastním pohybem. Byla objevena v roce 1916 astronomem Edwardem E. Barnardem, jehož jméno dnes nese. Vlastní pohyb hvězdy rekordmanky činní 10,34″ ročně. V polovině 60. let minulého století zveřejnil Peter van de Kamp v časopise The Astronomical Journal, že okolo Barnardovy hvězdy obíhá nejméně jedna planeta. Van de Kamp až do své smrti věřil, že objevil planety astrometrickou metodou.

Bardnardova hvěza se nachází necelých 6 světelných let od nás.

Ross 154 patří mezi další blízké hvězdy. Najdeme ji ve vzdálenosti 9,6 světelných let v souhvězdí Střelce.

Zdroj: https://reddots.space/

NASA vydala finální verzi katalogu Keplera z jeho primární mise, která začala v dubnu 2009 a skončila v květnu 2013. Kosmický dalekohled po tuto dobu pozoroval jen jednu část oblohy, která se z velké části nachází v souhvězdí Labutě. Od roku 2014 už Kepler pozoruje další části oblohy v rámci mise K2.

V průběhu první mise Kepler objevil 4034 kandidátů, 2 335 planet bylo potvrzeno. Přibližně 50 kandidátů má velikost podobnou Zemi a nachází se v obyvatelné oblasti. Z tohoto počtu bylo již více než 30 planet potvrzeno.

V rámci nového vydání katalogu přibylo 219 kandidátů a z toho 10 v obyvatelné oblasti.

Připomeňme, že jako kandidát je označována exoplaneta, jejíž existence nebyla ověřena. Samotné neověření exoplanety není zase až tak velký problém. Kepler v rámci první mise nepátral po konkrétních planetách u blízkých jasných hvězd, které by byly vhodné k dalšímu výzkumu, ale prováděl spíše statistický výzkum.

Cílem mise bylo odpovědět na otázku, jak moc jsou exoplanety běžné, jaké typy exoplanet se ve vesmíru vyskytují apod. Pokud astronomové zjistí, že u daného typu exoplanety je pravděpodobnost existence 90 %, tak to pro tyto průzkumy stačí. Není zase až tak nutné ověřovat, kterých konkrétních 10 % planet je falešným poplachem.

Na druhou stranu ale ověřování kandidátů probíhalo, jak je patrné na vysokém počtu ověřených objevů.

Kepler nyní pokračuje v misi K2 a bude pozorovat tak dlouho, dokud mu vydrží palivo, což by mělo být do léta a možná až do října příštího roku.

Nejzajímavější noví potenciálně obyvatelní kandidáti

Zdroj: NASA

Od poloviny prosince do začátku března letošního roku pozoroval Kepler zorné pole, ve kterém se nachází také TRAPPIST-1. Data z kosmického dalekohledu vědcům hodně pomohla. Bylo možné zjistit oběžnou dobu poslední ze sedmi planet a také díky změnám v časech tranzitů upřesnit hmotnosti planet a jejich hustoty.

Astronomové znovu zvážili planety u TRAPPIST-1: čtyři mohou být zčásti z vody

V rámci první mise Kepler pozoroval stále stejné zorné pole. Poté se ale porouchaly postupně dva setrvačníky a vědci museli vymyslet náhradní plán. Dalekohled nyní v prostoru stabilizuje sluneční záření. Musí se ale jednou za necelé tři měsíce pootočit, takže zorná pole se střídají.

Mise K2 začala nultou kampaní v březnu 2014. V současné době je na programu kampaň číslo 14, která skončí v polovině srpna.

V zorném poli má Kepler třeba červeného trpaslíka Wolf 359, který je pátým nejbližším hvězdným systémem od nás (7,8 světelných let). Kromě toho se Kepler dívá na 27 trojanů Jupiteru, 8 transneptunických objektů, 6 komet, jeden asteroid hlavního pásu (373 Melusina) a také na dříve objeveného horkého jupitera WASP-104.

Zajímavá bude kampaň 16 od prosince letošního roku. Do zorného pole se totiž dostane Keplerovi jedna hodně zajímavá planeta – Země. Nebude to ale poprvé. Zemi pozoroval už vloni.

Od začátku srpna příštího roku by měla probíhat poslední naplánovaná kampaň s číslem 19. Do zorného pole se Keplerovi opět dostane TRAPPIST-1. Otázkou ovšem je, zda v té době bude Kepler ještě v provozu. Plány mohou zhatit dvě věci: další technická závada a prázdná palivová nádrž. Kromě slunečního záření totiž v rámci K2 potřebuje Kepler i motory. Aktuální odhady říkají, že mu palivo dojde v létě 2018.

Pokud by Kepler TRAPPIST-1 pozoroval znovu, mohlo by dojít k dalšímu upřesnění změn v časech tranzitů. Pravděpodobnost objevu další planety je asi malá.

• Kampaň 14: od 31. května do 19. srpna
• Kampaň 15: od 23. srpna do 20. listopadu
• Kampaň 16: od 7. prosince do 25. února 2018
• Kampaň 17: od 1. března do 8. května
• Kampaň 18: od 12. května do 2. srpna
• Kampaň 19: od 6. srpna do 10. října

Zdroj: Kepler Science

Jsou všude a jsou pestré. To je asi nejdůležitější vzkaz výzkumu exoplanet od poloviny 90. let do dneška. Planety obíhají hnědé trpaslíky, pulsary, potulují se samy vesmírem… o různorodosti planetárním systémů ani nemluvě. A nyní zde máme dvě planety, které obíhají okolo sebe!

Pár s označením 2MASS J11193254-1137466 (zkráceně 2MASS J1119−1137) se nachází 85 světelných let od nás. Dvě planety o hmotnosti 4 Jupiterů dělí 3,6 AU a obíhají okolo sebe s periodou 100 let.

William Best z University of Hawaii objevil se svým týmem tento netradiční pár pomoci Keckova dalekohledu na Havaji. Objekty jsou patrně velmi mladé (kolem 10 milionů let) a jsou na 82 % členy pohybující se skupiny TW Hydrae. Vzhledem ke svému stáří ještě stále vyzařují poměrně hodně v infračervené části spektra.

Je samozřejmě tradičním terminologickým oříškem, zda tyto objekty označovat za planety – stejně jako ty, které obíhají například okolo pulsarů.

Někteří vědci se domnívají, že by se mezi planetou a hnědým trpaslíkem nemělo rozlišovat na základě hmotnosti (obecně se uvádí, že říše hnědých trpaslíků začíná na 13 Jupiterech), ale spíše způsobem jejich vzniku. Planety jsou objekty, které vznikly akrecí v disku (shlukováním prachových částeček) a hnědí trpaslíci by byly objekty, které vznikly stejně jako hvězdy zhroucením oblaka plynu a prachu.

Zdroj: The Young L Dwarf 2MASS J11193254-1137466 is a Planetary-Mass Binary

Astronomie není jen o získání dat, ale také jejich zpracování. V případě exoplanet zde máme obrovské množství dat a přestože zde máme zárodky umělé inteligence, lidský mozek je stále lidský mozek.

Kepler v rámci mise K2 pozoruje typicky asi 20 tisíc cílů a to každých 30 minut. Dalších 100 cílů pak dokonce každou minutu. Když to zjednodušíme, máme zde nějakých 1,1 milionů měření denně. Obrovské množství dat pročesávají algoritmy, které ale nejsou dokonalé.

Zde přichází na scénu občanská věda (citizen science). Možná si ještě pamatujete na projekt Planet Hunters, který stál třeba za objevem KIC 8462852. Registrovaní uživatelé prohledávali světelné křivky z Keplera a hledali poklesy jasnosti hvězd. Nedávno odstartoval projekt Exoplanet Explorers, což je vlastně totéž, ale zaměřené na data z nové mise Keplera s názvem K2.

Projekt byl před pár týdny (4. dubna) propagován v pořadu Stargazing Live v v australské ABC.

Během pouhých dvou dnů bylo provedeno 2 100 643 analýz od 14 947 dobrovolníků! Hned se začaly sypat potenciální objevy. Už za dva mohla být v televizi představena hvězda EPIC 245950175.

Vzdálený příbuzný TRAPPIST-1

EPIC 245950175 je tak trochu vzdáleným příbuzným TRAPPIST-1. Také v tomto případě se totiž jedná o kompaktní planetární systém. Planety jsou ale jen čtyři a mateřská hvězda je mnohem hmotnější – jedná se o oranžového trpaslíka.

Čtyři planety mají poloměr 2,3 až 3 Zemí a oběžné doby:

• 3,6 dní
• 5,4 dní
• 8,3 dní
• 12,8 dní

V nejbližší době se astronomové pokusí změřit hmotnosti planet. Vzhledem k jejich velikosti by to mělo jít pomoci měření radiálních rychlostí.

Teoreticky je ale možné také využít změny v časech tranzitů (TTV). Planety se vzájemně gravitačně ovlivňují, což by se mělo projevit nepatrnými odchylkami v časech tranzitů.

Data z Keplera sice odchylky v řádu minut neobjevila, ale s vyšší kadencí by to mohlo být možné. To už však bude úkol pro jiný kosmický dalekohled – například objevitele TRAPPIST-1 – kosmický dalekohled Spitzer. Kepler totiž danou hvězdu již nepozoruje.

Tip: podívejte se na zdařilé schéma multiplanetárních systémů

Zdroj: Four-Planet System in a Chain of 3:2 Resonances: A Televised Kepler/K2 Citizen Science Discovery

Velké množství objevených exoplanet dává astronomům příležitost je porovnávat. Pomoci Hubblova dalekohledu se podívali na atmosféry dvou horkých jupiterů. Podobné jsou obě mateřské hvězdy a také vzdálenost, v jaké planety od hvězdy obíhají.

WASP-67 a HAT-P-38

Podle pozorování Hubblova dalekohledu jsou ovšem atmosféry obou planet odlišné. WASP-67b má v atmosféře mnohem více mraků než HAT-P-38b. Nejedná se samozřejmě o mraky, jaké máme v zemské atmosféře. V tomto případě budou nejspíše složené z molekul jako je sulfid sodný nebo chlorid draselný.

Obě planety samozřejmě nevznikly tam, kde dnes obíhají, ale podstatně dál od své hvězdy a poté migrovaly směrem k ní. Každá z planet mohla vzniknout v jiném prostředí, což mohlo následně ovlivnit i podobu její atmosféry.

Zdroj: NASA

Astronomové mají v hledáčku další hvězdu, jejíž jasnost výrazně klesá a to více, než je obvyklé při tranzitu planety. Nebude to ovšem takové drama, jako v případě Tabbyiny hvězdy, ačkoliv obě věci spolu možná souvisí. Je to jen pár dní, co se objevila hypotéza, že by poklesy jasnosti u KIC 8462852 mohla způsobovat obří planeta s prstenci. V případě nového objevu je to favorizovaná hypotéza.

PDS 110 je mladou hvězdou se stářím 10 milionů let. Pozemští lovci exoplanet SuperWASP a KELT u této hvězdy objevili v listopadu 2008 a v lednu 2011 pokles jasnosti o 30 % a délce 25 dní.

Hugh Osborn z University of Warwick a jeho kolegové se domnívají, že za tranzitem je planeta nebo hnědý trpaslík o hmotnosti 1,8 až 70 Jupiterů s prstenci o průměru 0,3 AU!

Oběžná doba hypotetické planety je 808 ± 2 dní. Další tranzit prstenců by měl nastat v září letošního roku.

Samozřejmě je otázkou, zda je hypotéza správná. Před hvězdou nemusí tranzitovat objekt s prstenci ale jen hromada suti, která byla vytlačena z disku. Hvězda je velmi mladá a stále obklopená diskem z prachu a plynu.

Astronomové zatím objevili jen jedny prstence u objektu mimo Sluneční soustavu J1407 b. V jeho případě dojde k dalšímu tranzitu v roce 2020.

Související

Jaká tajemství ukrývají gigantické prstence u J1407?

Prstence exoplanet: Astronomové je ještě nenašli, ale už jim komplikují život

Zdroj: Periodic Eclipses of the Young Star PDS 110 Discovered with WASP and KELT Photometry

Severní spektrograf HARPS-N, který se nachází na Kanárských ostrovech, pracuje od léta 2012. Hledání exoplanet měřením radiálních rychlostí vyžaduje trpělivost. Nedávné objevy se třeba rodily 10 let. První výsledky HARPS-N tak teprve přicházejí a jedním z nich je i GJ 625b.

HARPS-N pozoroval hvězdu GJ 625 po dobu 3,5 let a získal 151 měření. Okolo hvězdy obíhá exoplaneta GJ 625b o hmotnosti nejméně 2,8 Zemí.

Super-země má oběžnou dobu 16 dní a nachází se na okraji obyvatelné oblasti. Pokud by měla podobné složení atmosféry jako Země, mohla by mít teoreticky podmínky k životu. O atmosféře ale zatím nevíme nic. Rovněž platí, že mateřskou hvězdou je červený trpaslík. Planeta bude mít vázanou rotaci, k hvězdě bude nakloněna stále stejnou stranou a rovněž bude dostávat vysoké dávky ultrafialového záření.

Podobných planet bude u červených trpaslíků více. Pokud vezmeme v úvahu všechny planety u červených trpaslíků, u kterých známe dynamickou hmotnost (odvozenou z měření radiálních rychlostí), tak 52 % planet s oběžnou dobou kratší než 100 dní má hmotnost pod 10 Zemí. Jedná se o planety zemského typu nebo super-země.

Hvězda GJ 625 se nachází ve vzdálenosti 21 světelných let.

Zdroj: ADES RV Programme with HARPS-N at TNG: V. A super-Earth on the inner edge of the habitable zone oft he nearby M-dwarf GJ 625