Prvá planetárna sústava obiehajúca okolo dvoch hviezd

Necelý rok po oznámení objavu prvej cirkumbinárnej exoplanéty (tj. obiehajúcej okolo dvoch hviezd) Kepler-16b, teraz prichádza NASA na základe údajov z družice Kepler s ohlásením objavu prvej planetárnej sústavy (dve tranzitujúce planéty), v ktorej planéty obiehajú okolo dvojice hviezd. Táto planetárna sústava je od nás vzdialená 4 900 svetelných rokov a nachádza sa v súhvezdí Labute. Nový objav potvrdzuje, že aj viac než jen jedna planéta môže vzniknúť a zotrvať v drsnom gravitačnom kráľovstve dvojhviezdy a názorne poukazuje na rozmanitosť planetárnych sústav v našej Galaxii. Astronómovia totiž objavili dve planéty obiehajúce okolo dvojhviezdy Kepler-47. Pri pohľade zo Zeme sa dvojica hviezd vzájomne zakrýva s periódou 7,5 dňa, čo je doba, za ktorú navzájom obehnú okolo seba. Jedna z hviezd sa veľmi podobá na naše Slnko. Jej hmotnosť je len o 4 % väčšia, priemer o 4 % menší a vzhľadom na to, že je nepatrne chladnejšia (asi o 140 stupňov), vyžaruje o 16 % menej energie než Slnko. Okolo jasnejšej hviezdy obieha vo vzdialenosti 12,5 milióna km malý hviezdny sprievodca - malá trpasličia hviezda. Jej priemer je len 0,35 priemeru Slnka, hmotnosť 0,36 hmotnosti Slnka a jej svietivosť (vzhľadom na teplotu 3360 K) dosahuje iba 1,5 % svietivosti Slnka. Na rozdiel od sústav, kde planéty obiehajú okolo jednej hviezdy, planéty v cirkumbinárnych sústavách obiehajú okolo oboch hviezd a môžu pri pohľade zo Zeme prechádzať (tranzitovať) pred oboma hviezdami. Tým periodicky blokujú časť žiarenia zo zložiek dvojhviezdy, ktoré neustále menia svoju polohu v dôsledku obehu okolo spoločného ťažiska. Planéta Kepler-47b obehne okolo dvojhviezdy za 49,5 dňa, polomer jej obežnej dráhy je 44 miliónov km. Napriek tomu, že ju nemôžeme pozorovať priamo, je zrejmé, že ide o horúcu planétu, v ktorej atmosfére dochádza k rozkladu metánu a to vedie k vytvoreniu vrstvy hustej hmly zakrývajúcej povrch planéty. Jej priemer 3krát prevyšuje veľkosť Zeme. Vzdialenejšia planéta s označením Kepler-47c obieha okolo materskej dvojhviezdy vo vzdialenosti 148 miliónov km (takmer rovnako ďaleko ako Zem okolo Slnka - 149,6 milióna km), pričom jeden obeh vykoná za 303,2 dňa. Jej dráha leží vo vnútri tzv. obývateľnej zóny (habitable zone). Tak astronómovia nazývajú oblasť v okolí materskej hviezdy (v tomto prípade dvojhviezdy), v ktorej môžu na povrchu planéty existovať vhodné podmienky pre výskyt vody v kvapalnom skupenstve. Zatiaľ čo samotná planéta nie je v tomto prípade s najväčšou pravdepodobnosťou vhodná pre život (ide o plynného obra, ktorý je o niečo väčší než planéta Neptún - 4,6 priemeru Zeme - s rozsiahlymi oblakmi vodnej pary), môžu okolo nej obiehať mesiace, na ktorých by mohli byť priaznivejšie podmienky, snáď vhodné pre život. „Na rozdiel od nášho Slnka sa väčšina hviezd vo vesmíre nachádza vo dvojhviezdach - gravitačne viazaných systémoch dvoch, prípadne viacerých hviezd - v ktorých jednotlivé zložky obiehajú navzájom okolo seba. Astronómov dlho trápila otázka: Môžu mať takéto systémy vlastné planetárne sústavy? Družica Kepler potvrdila, že áno," hovorí William Borucki (NASA's Ames Research Center, Moffett Field, Kalifornia). „Pri našom pátraní po obývateľných planétach sme objavili viac exoplanét, ktoré by mohli byť obdarené životom." Pri hľadaní tranzitujúcich planét vychádzal vedecký tím z databázy kozmického observatória Kepler, ktoré vykonáva merania poklesov jasnosti spôsobených prítomnosťou planét, u viac než 150 000 hviezd. Dodatočné spektroskopické pozorovania pomocou pozemských ďalekohľadov na McDonald Observatory (University of Texas, Austin) pomohli astronómom špecifikovať charakteristiky jednotlivých hviezd. „Zistenie prítomnosti plnohodnotnej planetárnej sústavy u hviezdy Kepler-47 je úžasným objavom," hovorí Greg Laughlin, profesor astrofyziky a planetológie na University of California, Santa Cruz. „Tieto planéty sú veľmi odlišné od súčasných predstáv vzniku planetárnych sústav a domnievam sa, že teoretici, vrátane mňa, sa musia vrátiť späť k počítačom a pokúsiť sa zdokonaliť naše predstavy o procesoch, ktoré vedú ku vzniku planét z prachoplynných diskov v okolí dvojhviezd."

RNDr. Zdeněk Komárek