Prvá mapa počasia hnedého trpaslíka

Medzinárodní tím astronómov použil ďalekohľad VLT (Very Large Telescope na Cerro Paranal v Čile, čo je vlastne sústava štyroch 8,2 m ďalekohľadov) patriaci konzorciu Európske južné observatórium (ESO) na vytvorenie vôbec prvej mapy počasia hnedého trpaslíka. V atmosfére najbližšieho známeho objektu tohto typu, ktorý je známy ako Luhman 16B (formálne však po zložitejším označením WISE J104915.57-531906.1B), sa podľa vedcov vyskytujú tmavé a svetlé útvary. Skúmané teleso je súčasťou nedávno objaveného páru hnedých trpaslíkov, vzdialeného od nás len 6 svetelných rokov. Výsledky boli uverejnené na konci januára tohto roka v známom a prestížnom vedeckom časopise Nature. Hnedí trpaslíci predstavujú prechodný typ objektu medzi obrími plynnými planétami (ako napr. u nás Jupiter) a slabými chladnými hviezdami (tzv. červenými trpaslíkmi). Nemajú však dostatočnú hmotnosť na to, aby sa v ich vnútri mohla zapáliť termojadrová reakcia premeny vodíka na hélium. Preto žiaria len slabo a to navyše v oblasti infračerveného žiarenia. Objav prvého hnedého trpaslíka bol potvrdený iba pred 20 rokmi a doteraz je týchto nenápadných objektov známych len niekoľko stoviek. A najbližším dnes známym objektom tohto typu je gravitačne viazaný pár hnedých trpaslíkov Luhman 16, resp. keďže ide o dvojnásobný systém, tak presnejšie Luhman 16AB. Našli by sme ho v súhvezdí Plachty na južnej oblohe. Po alfe Centauri a Barnardovej hviezde ide o tretí najbližší systém hviezd k nášmu Slnku, ktorý bol však objavený až v roku 2013. U slabšej zložky Luhman 16B boli zistené malé zmeny jasnosti s periódou niekoľkých hodín, ktoré zodpovedajú jeho rotácii a podľa toho astronómovia usudzujú, že by mohlo ísť o atmosférické útvary. Preto využili výkon ďalekohľadu VLT nielen na zobrazenie týchto hnedých trpaslíkov, ale aj na mapovanie tmavých a svetlých útvarov v atmosfére jedného z nich (zložka Luhman 16B). Výsledky zhrnul Ian Crossfield (Max Planck Institute for Astronomy, Heidelberg, SRN), hlavný autor nového článku. „Staršie pozorovania naznačovali, že hnedí trpaslíci by mohli mať v horných vrstvách atmosféry škvrny. Dnes môžeme tieto útvary mapovať. A v budúcnosti budeme schopní na tomto hnedom trpaslíkovi pozorovať vznik, vývoj aj zánik oblačných štruktúr. A nakoniec možno prídu ku slovu aj exo-meteorológovia s predpoveďou výskytu oblačnosti pre Luhman 16B." Na mapovanie horných vrstiev atmosféry astronómovia použili dômyselnú techniku. Hnedého trpaslíka pozorovali prístrojom CRIRES na ďalekohľade VLT. Ten im umožnil zmerať nielen zmeny jasnosti v dôsledku rotácie, ale aj to, či sa tmavé a svetlé škvrny pohybujú smerom k nám alebo od nás. Kombináciou všetkých získaných informácií mohli vytvoriť mapu tmavých a svetlých útvarov v jeho atmosfére. Atmosféry hnedých trpaslíkov sú pravdepodobne veľmi podobné atmosféram horúcich obrích plynných exoplanét. Štúdiom hnedých trpaslíkov, ktorí sa neporovnateľne jednoduchšie pozorujú, sa astronómovia môžu veľa dozvedieť o atmosférach mladých obrích planét – množstvo takých objektov sa v neďalekej budúcnosti určite podarí objaviť pomocou nového prístroja SPHERE, ktorý bude nainštalovaný na VLT v tomto roku. Ian Crossfield k tomu dodáva svoju osobnú poznámku: „Naša mapa oblačných štruktúr tohto hnedého trpaslíka nás privádza o krok bližšie k nášmu hlavnému cieľu – pochopeniu počasia v iných planetárnych systémoch. Od mladosti som obdivoval krásu a užitočnosť máp. Je vzrušujúce, že dnes začíname mapovať objekty ďaleko za hranicami slnečnej sústavy."

Publikované v časopise QUARK, apríl 2014, RNDr. Zdeněk Komárek