Tri nové exoplanéty v otvorenej hviezdokope

Astronómovia objavili trojicu planét obiehajúcu okolo hviezd v otvorenej hviezdokope M 67 v súhvezdí Raka. Pri pozorovaní použili množstvo prístrojov, najmä najlepšieho svetového lovca exoplanét – spektrograf HARPS, ktorý pracuje na observatóriu ESO (European Southern Observatory) na La Silla v Čile. Napriek tomu, že dnes vedci poznajú viac než tisíc potvrdených exoplanét, len niekoľko z nich bolo objavených v hviezdokopách. Jedna z novo objavených exoplanét obieha okolo veľmi vzácneho typu hviezdy, ktorá je vo všetkých smeroch takmer identickým dvojníkom nášho Slnka. Je známe, že planéty obiehajúce okolo cudzích hviezd sú bežné. Boli objavené u hviezd s najrôznejším vekom a chemickým zložením. Ale až doteraz bolo nájdených len veľmi málo planét vo vnútri hviezdokôp. To je však zvlášť zarážajúce, keď si uvedomíme, že väčšina hviezd vzniká práve vo hviezdokopách. Astronómovia si kládli otázku, či by sa pozorovaný nedostatok planét v hviezdokopách dal vysvetliť tým, že formovanie planét tu môže prebiehať odlišným spôsobom. Anna Brucalassi (Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics, Garching, SRN), hlavná autorka novej štúdie a jej tím však chceli zistiť viac. „Otvorená hviezdokopa M 67 obsahuje hviezdy s približne rovnakým vekom a chemickým zložením, aké má Slnko. To z nej robí výborné laboratórium na skúmanie množstva planét, ktoré vznikajú v takomto prehustenom prostredí. Tiež je možné zistiť, či sa planéty formujú skôr okolo hmotných, alebo skôr ľahších hviezd." Členovia tímu použili na hľadanie exoplanét spektrograf HARPS v spojení s ďalekohľadom s priemerom zrkadla 3,6 m, ktorý pracuje na observatóriu La Silla v Čile. Získané výsledky sa overovali pomocou ďalších prístrojov na rôznych miestach sveta. Astronómovia podrobne monitorovali 88 vybraných hviezd vo vnútri hviezdokopy M 67. Počas šiestich rokov hľadali známky nepatrných pohybov hviezd smerom k nám a od nás (zmeny radiálnej rýchlosti), ktoré prezrádzajú prítomnosť obiehajúcich planét. Hviezdokopa M 67 sa nachádza od nás vo vzdialenosti približne 2 600 svetelných rokov v súhvezdí Raka a obsahuje asi 500 hviezd. Mnohé z hviezd tejto hviezdokopy sú výrazne slabšie než hviezdy, ktoré sú bežným cieľom pri hľadaní exoplanét. Preto si detekcia slabého signálu možných planét v tomto prípade vynútila maximálne využitie možností spektrografu HARPS. Vďaka nemu boli objavené tri planéty. Dve z nich obiehajú okolo hviezd podobných Slnku. Jedna bola objavená pri hviezde vo vývojovom štádiu červeného obra. Prvé dve spomínané planéty majú hmotnosť asi tretinu hmotnosti Jupitera a obiehajú okolo svojich hviezd s periódou 7 a 5 dní. Tretej planéte trvá obeh okolo materskej hviezdy 122 dní a je hmotnejšia než náš Jupiter. Ukázalo sa, že prvá z týchto planét obieha okolo mimoriadne zaujímavej hviezdy, ktorá je jedným z najpodobnejších hviezdnych dvojníkov nášho Slnka, aký bol doposiaľ objavený. Hviezda je totiž takmer identická so Slnkom. Ide o prvého hviezdneho dvojníka Slnka s objavenou planétou, ktorý sa nachádza v hviezdokope. Prvé dve objavené planéty sú typu „horúci Jupiter" – sú teda svojou veľkosťou porovnateľné s Jupiterom, ale obiehajú oveľa bližšie okolo materských hviezd a preto sú veľmi horúce. Všetky tri nové planéty obiehajú bližšie k svojim hviezdam, než sa nachádza obývateľná zóna, v ktorej by mohla existovať kvapalná voda. „Tieto nové výsledky ukazujú, že sa planéty v otvorených hviezdokopách vyskytujú asi rovnako často, ako u osamotených hviezd. Je však veľmi ťažké ich objaviť," dodáva Luca Pasquini (ESO, Garching, SRN), spoluautor článku. „Výsledky sú síce v rozpore so staršími prácami, kde sa planéty v hviezdokopách vôbec nepodarilo objaviť, ale sú konzistentné s novšími výskumami. V pozorovaní tejto hviezdokopy pokračujeme, aby sme zistili, ako sa odlišujú hviezdy s planétami a bez nich, pokiaľ ide o hmotnosť a chemické zloženie."

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