Miliardy planét v zónach života okolo červených trpaslíkov

Nové výsledky získané pomocou „lovca exoplanét" - spektrografu HARPS - naznačujú, že v zónach života okolo slabých a chladných hviezd sa veľmi často vyskytujú kamenné planéty len o málo väčšie než Zem. Medzinárodný tím astronómov na základe týchto pozorovaní odhaduje, že v našej Galaxii existujú až desiatky miliárd takých planét. Až sto sa ich pravdepodobne nachádza v tesnom okolí Slnka. Ide o prvé priame meranie početnosti výskytu exoplanét typu super-Zeme u červených trpaslíkov, ktorí reprezentujú až 80% hviezd našej Galaxie. Medzinárodný tím vedcov pracujúcich so spektrografom HARPS na ďalekohľade s priemerom 3,6 m na observatóriu La Silla v Čile oznámil prvý priamy odhad početnosti výskytu „ľahkých" exoplanét obiehajúcich okolo červených trpaslíkov. Nedávne oznámenie „všadeprítomnosti" planét v našej Mliečnej ceste použilo inú metodiku a netýkalo sa priamo tejto triedy exoplanét. Členovia tímu HARPS hľadali exoplanéty obiehajúce okolo najobvyklejšieho typu hviezd v našej Galaxii – červených trpaslíkov (trpaslíkov so spektrálnym typom M). Tieto hviezdy sú v porovnaní so Slnkom slabé a chladné, ale zároveň „žijú" oveľa dlhšie a vyskytujú sa veľmi často, preto tvoria až 80% hviezdnej populácie našej Galaxie. „Naše nové pozorovania vykonané spektrografom HARPS znamenajú, že asi 40 % všetkých červených trpaslíkov má planétu typu super-Zeme, ktorá sa nachádza v zóne života, teda obieha po takej dráhe, že na jej povrchu môže existovať tekutá voda," hovorí vedúci tímu Xavier Bonfils (IPAG, Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble, Francie). „Pretože červení trpaslíci sú takí početní, (odhaduje sa, že v Galaxii ich je až 160 miliárd) vedie tento výsledok k prekvapivému záveru – len v našej Galaxii existujú desiatky miliárd takých exoplanét!" Za šesť rokov podrobne preskúmali členovia tímu HARPS vybranú vzorku 102 červených trpaslíkov pozorovateľných z južnej pologule. Celkovo objavili deväť super-Zemí (planét s hmotnosťou medzi 1 a 10 násobkom hmotnosti Zeme), a to vrátane dvoch telies v zónach života okolo hviezd Gliese 581, resp. Gliese 667 C. Astronómovia mohli odhadnúť, akú majú planéty hmotnosť a ako ďaleko od svojich hviezd obiehajú. Skombinovaním všetkých údajov, vrátane pozorovaní hviezd bez planét, a s prihliadnutím na podiel existujúcich planét, ktoré môžu byť objavené, boli členovia tímu schopní odhadnúť početnosť výskytu rozdielnych typov exoplanét okolo červených trpaslíkov. Objavili, že planéty typu super-Zeme sa vyskytujú v zóne života v 41 % prípadov s rozptylom od 28 % do 95%. Hmotné planéty podobné Jupiteru a Saturnu sa naopak vyskytujú u červených trpaslíkov veľmi zriedka. Menej než 12% červených trpaslíkov má obrie planéty (s hmotnosťami v rozmedzí 100 až 1000 hmotností Zeme). Pretože v blízkosti nášho Slnka sa nachádza veľa hviezd tohto typu, znamená to, že v zónach života okolo hviezd do vzdialenosti asi 30 svetelných rokov od Slnka sa nachádza pravdepodobne až 100 super-Zemí. „Zóna života, kde je teplota vhodná pre existenciu tekutej vody na povrchu planéty, sa u červeného trpaslíka nachádza oveľa bližšie ku hviezde než v prípade Zeme a Slnka," hovorí člen tímu Stéphane Udry (Geneva Observatory). „Červení trpaslíci sú však známi svojimi hviezdnymi erupciami, ktoré môžu planétu ožarovať röntgenovým a ultrafialovým žiarením, čo zasa môže významne znížiť pravdepodobnosť existencie života." Jednou z planét, ktorá bola objavená spektrografom HARPS v rámci prehliadky červených trpaslíkov, je objekt Gliese 667 Cc. Ide o druhú planétu objavenú v tomto trojhviezdnom systéme a zdá sa, že je situovaná v blízkosti stredu zóny života. Napriek tomu, že táto planéta je 4-krát hmotnejšia než Zem, je doposiaľ najpodobnejším dvojčaťom našej planéty a má takmer iste vhodné podmienky na existenciu tekutej vody na svojom povrchu. Ide o druhú známu super-Zem ležiacu vnútri zóny života červeného trpaslíka objavenou v rámci prehliadky HARPS potom, čo bola v roku 2007 oznámená a v roku 2009 potvrdená existencia planéty Gliese 581 d. „Teraz, keď vieme, že existuje veľa super-Zemí okolo blízkych červených trpaslíkov, musíme ich pomocou spektrografu HARPS aj nových budúcich prístrojov objaviť viac. Očakáva sa, že niektoré z týchto planét prechádzajú pri svojom obehu popred disk svojej materskej hviezdy – to otvára vzrušujúcu možnosť pre štúdium atmosféry takej planéty a hľadanie náznakov života," dodáva Xavier Delfosse, ďalší člen tímu.

RNDr. Zdeněk Komárek