HST vyfotografoval planétu obiehajúcu okolo hviezdy Fomalhaut

Hubblov kozmický ďalekohľad (Hubble Space Telescope, HST) získal po prvý raz v histórii snímku planéty obiehajúcej okolo inej hviezdy vo viditeľnej oblasti spektra. Astronómovia odhadujú jej hmotnosť na menej než tri hmotnosti Jupitera. Planéta sa nazýva Fomalhaut b, pretože obieha okolo hviezdy Fomalhaut, najjasnejšej hviezdy v súhvezdí Južná ryba (Piscis Australis). Hviezda je od nás vzdialená 25 svetelných rokov. Fomalhaut bol považovaný za kandidáta na objavenie planéty ukrytej v prachovom disku už od začiatku 80-tych rokov, kedy pracovala družica NASA s názvom IRAS (Infrared Astronomy Satellite).V roku 2004 sa na túto hviezdu zameral koronograf systému High Resolution Camera umiestnený na prístroji Advanced Camera for Surveys na HST. Bola získaná prvá snímka oblasti okolo Fomalhautu vo viditeľnom svetle. Na snímke bol zreteľne zachytený protoplanetárny prstenec s priemerom asi 34 miliárd kilometrov s ostrým vnútorným okrajom. Tento veľký disk je podobný nášmu Kuiperovmu pásu, ktorý sa nachádza za dráhou Neptúna a obsahuje veľké množstvo zmrznutých telies od prachových zŕn až po objekty s veľkosťou trpasličích planét, ako je Pluto, či Eris. Astronóm z výskumného tímu HST Paul Kalas z University of California v Berkeley už v roku 2005 navrhol, že prstenec je gravitačne tvarovaný planétou nachádzajúcou sa medzi hviezdou a vnútorným okrajom prstenca. Jasný dôkaz priniesol HST, ktorý potvrdil, že prstenec je excentricky posunutý od stredu hviezdy. Ostrý vnútorný okraj prstenca je aj v súlade s prítomnosťou planéty, ktorá gravitačne „viaže“ častice z prstenca. K podobným záverom neskôr prišli aj iní nezávislí odborníci. Teraz však HST skutočne vyfotografoval bodový zdroj svetla, nachádzajúci sa 2.9 miliardy km od vnútorného okraja prstenca. „Naše pozorovania z HST boli mimoriadne náročné. Fomalhaut b je miliardkrát slabší než materská hviezda. Na programe sme začali pracovať v roku 2001 a naša snaha priniesla svoje ovocie,“ povedal Kalas. „Fomalhaut je dar, z ktorého neustále ťažíme. Najskôr bol nečakane objavený prachový prstenec, teraz sme tam objavili exoplanétu, pričom na jej existenciu poukazovala už analýza tvaru prstenca,“ hovorí člen vedeckého tímu Mark Clampin z NASA Goddard Space Flight Center v Greenbelte v štáte Maryland. Pozorovanie zabralo 21 mesiacov práce s koronografom na Hubble Advanced Camera for Surveys a ukázalo objekt pohybujúci sa na dráhe okolo hviezdy, ktorý je s ňou teda gravitačne viazaný. Planéta sa nachádza 17.2 miliardy km od hviezdy, čo je asi desaťnásobok vzdialenosti planéty Saturn od Slnka. Planéta je jasnejšia než by sa očakávalo od objektu s troma hmotnosťami Jupitera. Jedna z možností je, že planéta má prstenec podobne ako u nás Saturn, pričom ľadové a prachové častice v prstenci odrážajú svetlo. Je možné, že prstenec tvorí materiál z rozpadnutých mesiacov. Vedci odhadujú, že veľkosť prstenca sa dá porovnávať s veľkosťou oblasti okolo Jupitera, v ktorej obiehajú jeho štyri najväčšie mesiace. Kalas so svojim tímom použil po prvý krát na fotografovanie Fomalhauta Hubblov ďalekohľad v roku 2004, kedy ním bol nečakane objavený disk rozptyľujúci svetlo materskej hviezdy. Vedci už vtedy tvrdili, že na snímke objavili niekoľko jasných zdrojov ako kandidátov na planéty. Následné snímkovanie v roku 2006 ukázalo, že jeden z objektov sa voči Fomalhautu v priestore pohybuje. Na snímke bola vidieť zmena jeho relatívnej polohy v prstenci voči expozíciám z roku 2004. Vzdialenosť medzi týmito dvoma expozíciami zodpovedá dráhe s periódou 872 rokov, tak ako vyšla s uplatnením Keplerových zákonov pohybu planét. Pri ďalšom pozorovaní bude urobený pokus o detekciu planéty v infračervenej oblasti. Astronómovia budú hľadať dôkazy o oblakoch vodných pár v atmosfére planéty. To by mohlo veľa napovedať o zrode 100 miliónov rokov starej planéty. Presné astrometrické merania dráhy planéty nám potom poskytnú aj údaj o presnej hmotnosti planéty. Koronografické pozorovania Fomalhauta v blízkej a strednej infračervenej oblasti bude schopný získavať teleskop NASA, James Webb Space Telescope, ktorý by mal byť vypustený v roku 2013. Ten bude schopný objaviť aj ďalšie planéty v systéme Fomalhauta, preskúmať vnútro prstenca a odhaliť podobné štruktúry v prachovom prstenci ako je hlavný pás asteroidov v našej Slnečnej sústave.