Päť starých planét v sústave Kepler-444

Kepler-444 (iné označenia: HIP 94931, KIC 6278762, KOI-3158) je veľmi zaujímavý exoplanetárny systém. Ide o oranžového trpaslíka, ktorý je menší a menej svietivý než Slnko. Oranžoví trpaslíci sú pre astronómov a astrobiológov vhodným kompromisom. Sú menší než Slnko, čo uľahčuje hľadanie exoplanét okolo nich hlavnými metódami – teda meraním radiálnych rýchlostí hviezd (rýchlostí v smere pozorovateľ – hviezda) a meraním zmien jasnosti hviezd pri prechodoch exoplanét popred nich (tzv. tranzity). Oranžoví trpaslíci sa navyše dožívajú vysokého veku, oveľa vyššieho než naše Slnko. Červení trpaslíci sú z hľadiska dlhovekosti na tom ešte lepšie, ale majú aj niektoré nevýhody. Kepler-444 sa nachádza od nás vo vzdialenosti 117 svetelných rokov. Pomocou astroseizmológie (určovanie periód neradiálnych pulzácií hviezdy pomocou merania malých zmien jasnosti ) bol zistený vek tejto hviezdy: 11,2 ± 1 miliárd rokov, čo znamená, že hviezda „žije" už asi 80% veku vesmíru (13,8 miliardy rokov). Malé zmeny jasnosti hviezdy zodpovedajúce hviezdnym osciláciám (pulzáciám) pomohli určiť vek hviezdy. Hľadanie exoplanét u veľmi starých hviezd je veľmi dôležité pre pochopenie vzniku a vývoja planetárnych sústav. Prvé hviezdy vo vesmíre totiž boli „vyrobené" takmer výhradne z vodíka a hélia. Iný materiál v mladom vesmíre proste nebol k dispozícii. Kovy (v astronómii tak nazývame chemické prvky ťažšie než hélium) vyrobili vo svojich jadrách prvé veľmi hmotné hviezdy a do vesmíru sa dostali pri výbuchoch supernov. Kedy ale bolo vo vesmíre dosť materiálu na vznik planét a to najmä tých kamenných podobných našej Zemi? Sústava Kepler-444 ukazuje, že veľmi skoro. Kozmický ďalekohľad Kepler u tejto hviezdy objavil až 5 planét. Tie síce nebudú obývateľné, ale predstavte si, že by na planéte, ktorá je o 5 až 6 miliárd rokov staršia než Zem, vznikol inteligentný život zhruba po toľkých rokoch od vzniku planéty, ako to bolo na Zemi. Ten by dnes bol pred nami o pekných pár miliárd rokov. To je úžasné a nepredstaviteľné! Sústava Kepler-444 vznikla v čase, keď bol vesmír veľmi mladý, mal len niečo viac než 2,5 miliardy rokov. Systém Kepler-444 je zrejme dokonca viacnásobný hviezdny systém. Astronómovia hviezdu zvyčajne pozorujú niektorým z veľkých ďalekohľadov, aby získali spektrum a odhalili jej prípadných sprievodcov, ktorí môžu údaje z kozmického teleskopu Kepler ovplyvniť. Vo vzdialenosti 1,8 oblúkovej sekundy od hviezdy Kepler-444 sa nachádza pár červených trpaslíkov. Okolo hlavnej zložky obehnú za približne 430 rokov. Kepler-444 je asi členom tzv. Arcturovho hviezdneho prúdu. Najslávnejším členom je samozrejme jasná hviezda Arcturus (v súhvezdí Pastiera). Všetkých 5 planét je menších než Zem a obiehajú veľmi blízko od hviezdy (aj od seba navzájom) a sú v rezonancii (pomery ich obežných dôb sú v pomere malých celých čísel). Prvá z planét (ozn. Kepler-444 b) má polomer 0,4 polomeru Zeme, t.j. len asi 2500 km a obehne svoju hviezdu za 3,6 dňa vo vzdialenosti 6 miliónov km – 10x bližšie než u nás obieha Merkúr. Druhá planéta označená „c" má polomer v porovnaní so zemou polovičný (3200 km) a vo vzdialenosti 7,2 milióna km obehne materskú hviezdu za 4,5 dňa. Tretia planéta Kepler-444 d má podobnú veľkosť (3380 km) a svoje slnko obehne za 6,2 dňa vo vzdialenosti 90 miliónov km. Predposledná, štvrtá, planéta „e" je len nepatrne väčšia (3440 km), krúži od hviezdy 10,3 milióna km ďaleko a jej perióda obehu je 7,7 dňa. Najvzdialenejšia, piata planéta „f" sa nachádza 12x bližšie ku svojej hviezde než je Zem vzdialená od Slnka (12,1 milióna km), jej polomer je zhruba tri štvrtiny zemského (4720 km) a obežnú dobu má 9,7 dňa.

Publikované v časopise QUARK 3/2015, RNDr. Zdeněk Komárek