Trojica Superzemí a ďalšie exoplanéty

Tím európskych astronómov oznámil na medzinárodnej konferencii nový pozoruhodný prielom na poli výskumu extrasolárnych planét. Pomocou spektrografu HARPS na 3.6 metrovom ďalekohľade na observatóriu ESO (European Southern Observatory) na La Silla v Chile objavili trojnásobný systém planét - Superzemí - krúžiacich okolo hviezdy HD 40307. Naviac, keď sa pozrieme na celý súbor exoplanét skúmaných HARPSom, zistíme, že astronómovia objavili spolu 45 kandidátov na planéty s hmotnosťou pod 30 hmotností Zeme a s orbitálnou periódou kratšou než 50 dní. Z toho vyplýva, že približne každá tretia hviezda podobná Slnku môže mať takéto planéty. „Má každá osamotená (single) hviezda planéty, a keď áno, tak koľko?" pýta sa objaviteľ mnohých extrasolárnych planét Michel Mayor zo ženevského observatória. „Nateraz odpoveď nepoznáme, ale robíme k jej získaniu veľké pokroky." Od roku 1995, kedy bola Mayorom a Didierom Quelozom objavená vôbec prvá exoplanéta obiehajúca okolo hviezdy 51 Peg, bolo celkovo zistených takmer 300 exoplanét, väčšinou okolo Slnku podobných hviezd. Väčšina z týchto planét sú obri ako Jupiter či Saturn a súčasná štatistika ukazuje, že približne jedna zo 14 hviezd skrýva takýto typ planét. „S príchodom stále presnejších prístrojov ako napr. spektrograf HARPS na 3,6 metrovom ďalekohľade na La Silla môžeme teraz objavovať exoplanéty s hmotnosťami medzi 2 a 10 hmotnosťami našej Zeme," hovorí Stéphane Udry, jeden z Mayorových kolegov. Takéto planéty nazývame Superzeme, pretože sú hmotnejšie než Zem, ale menej hmotné než Urán či Neptún, ktoré majú približne po 15 hmotností Zeme. Skupina astronómov teraz objavila systém troch Superzemí okolo vcelku normálnej hviezdy, ktorá je len trocha menej hmotná než Slnko, nachádza sa na hranici súhvezdí Mečiara a Maliara na južnej oblohe a je od nás vzdialená 42 svetelných rokov. „Počas piatich rokov sme robili veľmi presné merania radiálnej rýchlosti hviezdy HD 40307, čo vyústilo do jasného dôkazu existencie troch planét okolo nej," vysvetľuje Mayor. Tieto tri planéty majú hmotnosti 4.2, 6.7 a 9.4 hmotnosti Zeme a obiehajú svoju materskú hviezdu raz za 4.3, 9.6 a 20.4 dňa. „Zmeny polohy hviezdy vyvolávané gravitáciou planét sú skutočne nepatrné - hmotnosť tej najmenšej planéty je len jedna stotisícina hmotnosti hviezdy - a len vďaka vysokej citlivosti spektrografu HARPS ich bolo možné detegovať," konštatuje spoluautor François Bouchy z Institut d'Astrophysique de Paris, Francúzsko. V skutočnosti každá planéta vyvoláva zmeny rýchlosti hviezdy len o niekoľko metrov za sekundu (čo je rýchlosť chôdze, resp. behu človeka). Na tej istej konferencii, tím astronómov oznámil aj objav ďalších dvoch planetárnych systémov, tiež pomocou HARPSu. V jednom z nich obieha Superzem (7.5 hmotností Zeme) okolo hviezdy HD 181433 v perióde 9.5 dňa. Táto hviezda má ale tiež planétu Jupiterovho typu s dobou obehu okolo 3 rokov. Druhý systém obsahuje planétu s hmotnosťou 22 krát vyššou než má Zem s periódou obehu 4 dni a planétu Saturnovho typu s periódou 3 roky. „Je zrejmé, že tieto planéty sú len špičkou ľadovca," hovorí Mayor. „Analýza všetkých pozorovaní hviezd spektrografom HARPS ukázala, že približne tretina Slnku podobných hviezd má buď Superzem, alebo planéty podobné Neptúnu s periódami obehu menej než 50 dní." Planéta na tesnej krátkoperiodickej dráhe sa dá ľahšie objaviť než planéta na dlhoperiodickej dráhe vzdialenejšej od hviezdy. „Je preto veľmi pravdepodobné, že existuje aj mnoho iných planét, nielen Super Zeme a Neptúnu podobné planéty s dlhšími periódami, ale tiež Zemi podobné, ktoré ešte nedokážeme objaviť.

RNDr. Zdeněk Komárek