Planéta troch slncí

Tím astronómov využil prístroj SPHERE a ďalekohľad VLT (Very Large Telescope) v Čile na zobrazenie prvej extrasolárnej planéty, ktorá bola objavená na vzdialenej dráhe v trojhviezdnom systéme. Doposiaľ sa myslelo, že obežná dráha takého telesa musí byť nestabilná a že vzájomné gravitačné interakcie povedú za krátky čas k vypudeniu planéty zo systému. Táto exoplanéta však nejakým spôsobom prežila. Neočakávané pozorovanie naznačuje, že podobné systémy by v skutočnosti mohli byť oveľa častejšie, než sa doteraz uvažovalo. Výsledky boli zverejnené začiatkom júna v známom vedeckom časopise Science. Tatooine, domovská planéta Luka Skywalkera, jednej z hlavných postáv filmovej ságy Hviezdne vojny, bol podivný svet s dvoma slnkami. Astronómovia však teraz objavili planétu v ešte exotickejšom systéme, kde by si prípadný pozorovateľ mohol užívať neustávajúce denné svetlo alebo trojité svitanie a súmrak, podľa toho, aké obdobie (s dĺžkou presahujúcou ľudský život), práve panuje. Planétu objavili členovia astronomického tímu z University of Arizona (USA) a použili na to metódu priameho zobrazenia pomocou ďalekohľadu VLT. Exoplanéta s označením HD 131399Ab sa líši od všetkých dosiaľ známych cudzích svetov – obieha po zďaleka najvzdialenejšej dráhe okolo jednej z hviezd vo viacnásobnom hviezdnom systéme. Také dráhy sú ale často nestabilné – v dôsledku neustálych zmien gravitačného pôsobenia ďalších hviezd v systéme. Systém sa nachádza asi 340 svetelných rokov od nás a na oblohe by sme ho našli v súhvezdí Kentaura (lat. Centaurus). Planéta je výnimočná z mnohých apektov. HD 131399Ab je asi len 16 miliónov rokov let stará a je teda jednou z najmladších známych exoplanét. Je taktiež jednou z mála planét mimo slnečnej sústavy, ktoré sa podarilo priamo zobraziť. Pri teplote 580 °C a odhadovanej hmotnosti 4-násobku nášho Jupitera ide zároveň o jednu z najchladnejších a najmenej hmotných priamo zobrazených extrasolárnych planét. „HD 131399Ab je jednou z mála exoplanét, ktorú sa podarilo priamo zobraziť, a vôbec prvú, ktorá sa nachádza v systéme s takouto dynamickou konfiguráciou," hovorí Daniel Apai (University of Arizona, USA), jeden zo spoluautorov práce. „Počas asi polovice obežnej doby s dĺžkou 550 pozemských rokov sú z povrchu planéty pozorovateľné všetky tri hviezdy, tie slabšie vždy oveľa bližšie k sebe, pričom pri obehu planéty sa mení ich zdanlivá vzdialenosť od najjasnejšej zložky," dopĺňa Kevin Wagner, hlavný autor práce a objaviteľ planéty HD 131399Ab. Kevin Wagner, doktorand na University of Arizona, objavil toto teleso medzi stovkami ďalších kandidátov a vykonával potom aj ďalšie pozorovania potrebné na potvrdenie jeho planetárnej povahy. HD 131399Ab je takisto prvá exoplanéta, ktorá bola objavená kombináciou prístrojov SPHERTE+VLT. SPHERE pracuje v obore infračerveného žiarenia, čo znamená, že je schopný detegovať teplotné charakteristiky mladých planét. Okrem toho dokáže sofistikovanými metódami opraviť deformácie obrazu spôsobené neustálymi turbulenciami v atmosfére a tiež aj zatieniť oslňujúce svetlo blízkej materskej hviezdy. Aby bolo možné dráhu planéty medzi hviezdami systému určiť presne, bude treba urobiť množstvo opakovaných pozorovaní počas dlhého obdobia. Dostupné pozorovania v spojení so simuláciami však naznačujú nasledujúce pravdepodobné usporiadanie: uprostred systému zrejme leží hviezda HD 131399A o 60% hmotnejšia než Slnko, vo vzdialenosti asi 300 AU (AU = astronomická jednotka, teda stredná vzdialenosť Zeme-Slnko, čo je zhruba 150 miliónov km) od nej sa pohybujú ďalšie dve menšie zložky systému HD 131399B a HD 131399C, ktoré obiehajú jedna okolo druhej vo vzdialenosti asi 10 AU (t.j. sú tak ďaleko ako Saturn od Slnka). Podľa tohto modelu planéta HD 131399Ab obieha okolo centrálnej zložky A po dráhe, ktorá by v slnečnej sústave ležala medzi dráhami Neptúna a Pluta, a privádza ju do tretinovej vzdialenosti od hviezdy A, než aká oddeľuje hviezdne zložky systému. Autori sami upozorňujú, že existuje viacero možných scenárov a definitívny verdikt o dlhodobej stabilite celého systému bude musieť počkať, pokiaľ nezískame ďalšie plánované pozorovania, ktorá spresnia dráhu planéty. „Pokiaľ by planéta ležala ďalej od primárnej hviezdy, bola by zo systému vypudená," vysvetľuje Daniel Apai. „Naše počítačové simulácie ukázali, že tento typ dráhy by mohol byť stabilný, ale stačí len malá zmena v rozložení zložiek a dráha sa rýchlo stane nestabilnou." Exoplanéty vo viacnásobných hviezdnych systémoch sú pre astronómov a planetológov mimoriadne zaujímavé objekty, pretože dokumentujú, akým spôsobom prebieha vznik planét za extrémnych podmienok. A aj keď sa nám, pozemšťanom, žijúcim na planéte obiehajúcej okolo osamotenej hviezdy, môže viacnásobný hviezdny systém zdať exotický, v Galaxii sú v skutočnosti hviezdy - jedináčikovia a viacnásobné systémy zastúpené zhruba rovnako. „Nie je jasné, ako sa planéta dostala na svoju vzdialenú dráhu v tomto zložitom systéme. A zatiaľ nemôžeme ani povedať, čo to znamená pre naše širšie chápanie rozličnosti planetárnych systémov ako takých. Ukazuje to však na pestrosť, akú sme si vôbec nevedeli predstaviť," dodáva Kevin Wagner. „S istotou ale vieme, že planéty vo viacnásobných systémoch sú ďaleko menej preskúmané a pritom môžu byť rovnako početné ako u osamotených hviezd."

Zdroj obrázka: ESO

Publikované v časopise QUARK, september 2016, RNDr. Zdeněk Komárek