Rok s Keplerem aneb detekce exoplanet z vesmíru
Do 1. listopadu se můžete zcela zdarma zaregistrovat na stránkách http://namesinspace.seti.org/. Vaše jméno pak bude vypáleno na DVD a to umístěno na palubu družice Kepler, která by se měla do vesmíru vydat v únoru 2009. Lidé okolo mise družice Kepler přitom nepřicházejí s originální myšlenkou. Podobné CD nebo čipy nesly mnohé kosmické sondy, jmenujme alespoň některé: Phoenix, Deep Impact, Dawn,… V současnosti se můžete zaregistrovat a poslat své jméno na Měsíc sondou LRO (více v článku na stránkách ČRo). DVD se jmény na palubě astronomické družice je ale neobvyklé.
Rok Keplera
Příští rok je ke startu družice Kepler jako stvořený. UNESCO vyhlásilo rok 2009 Mezinárodním rokem astronomie (IYA 2009). To samo o sobě nemá s Keplerem zase tak moc společného. Mezinárodní rok astronomie je vyhlášen především proto, že si připomeneme 400 let od prvního pozorování oblohy Galileo Galileim. V roce 2009 ale také uplyne 400. výročí publikování díla J. Keplera Astronomia Nova. Jedno ze svých vrcholných děl napsal Kepler v Praze. Kromě toho oslavíme příští rok desáté výročí od objevu první tranzitující exoplanety.
Družice Kepler se bude snažit najít nové exoplanety právě pomocí tranzitní fotometrie. Princip této metody jste si mohli vyzkoušet v červnu 2004 při přechodu Venuše přes sluneční disk. Pokud máme nutnou dávku štěstí a exoplaneta z našeho pohledu přechází přes disk své mateřské hvězdy, dojde k poklesu jasnosti hvězdy. Tento pokles je nesmírně malý, ale současnými přístroji změřitelný.
Do dnešních dní se podařilo tranzitní metodou pozorovat již 52 exoplanet (seznam). Prozatím se ovšem jedná převážně o velmi hmotné planety, které obíhají okolo svého slunce velmi blízko. Vždyť prozatím nejméně hmotná tranzitující exoplaneta je GJ 436 b s hmotností 0,072 Jupiteru. Pokud se podíváme na rozpětí oběžných dob tranzitujících exoplanet, tak věřte, že se pohybuje od 1,09 dne po 21,2 dne. Nejpomalejší tranzitující exoplaneta tak svou hvězdu oběhne za téměř 4x kratší dobu než Merkur okolo Slunce!
Změnit tyto statistiky by mohla družice Kepler. Nejedná se přitom o první podobný projekt. Exoplanety už objevil z vesmíru Hubblův kosmický dalekohled a první astronomickou observatoří, která se zabývala - resp. zabývá hledáním exoplanet tranzitní fotometrií je družice COROT.
Pozemští vs. kosmičtí lovci exoplanet
Jaké jsou vůbec výhody hledání exoplanet z vesmíru? Čtenáři, ovlivnění desítkami a stovkami článků o Hubblovu dalekohledu a dalších slavných kosmických observatořích, jistě budou vědět. Samozřejmě, že absence atmosféry, světelného znečištění apod. velmi zpřesní astronomická pozorování. Kosmické observatoře jsou schopné poskytnout mnohem přesnější údaje o změnách jasnosti pozorovaných hvězd a tudíž objevit i méně hmotné exoplanety. A že je o co hrát, vždyť současnou technikou a využitím tranzitní metody jsme schopni objevit u exoplanety její případný měsíc a dokonce zjistit, zda exoplanetu neobklopuje výrazný prstenec, jako je tomu například u Saturnu. Takové možnosti nabízí zatím pouze tranzitní metoda.
Největší výhoda hledání exoplanet pomocí tranzitní fotometrie z vesmíru ale leží někde jinde. Představte si situaci, že byste byli na nějaké vzdálené planetě a chtěli objevit Zemi využitím tranzitní fotometrie měřením změn jasnosti Slunce. Můžete mít sice tu nejlepší techniku, ale pokud nemáte obrovské štěstí, neobjevíte nic. Štěstí musíte mít už jen v tom, že exoplaneta z vašeho pohledu přes svou hvězdu přechází. Je jasné, že tohle nikterak neovlivní, zda budeme exoplanetu pozorovat z vesmíru nebo ze zemského povrchu. Ale to není všechno. Pokud byste ze vzdáleného místa pozorovali tranzity Země, pak k poklesu jasnosti Slunce dojde řádově na několik hodin jednou ročně. Právě zde je velká příležitost pro detekci exoplanet z vesmíru.
Pokud exoplaneta, která obíhá ve větší vzdálenosti, přechází přes disk své hvězdy několik hodin jednou za x měsíců, pak vám nikdo nezaručí, že to bude zrovna ve chvíli, kdy je u vás noc a jasno. Kosmická družice jako COROT či Kepler může pozorovat vybrané pole na obloze, čítající desítky a stovky tisíc hvězd, nepřetržitě 24 hodin denně po dobou několika měsíců. A to je ta největší výhoda, které nemůže konkurovat žádná pozemská observatoř.
Kepler odstartuje v únoru
Start družice Kepler se už několikrát odložil a v současnosti se počítá s únorem 2009. Do vesmíru jí má vynést nosná raketa Boeing D2925-10 (Delta-II). Dalekohled bude naveden na heliocentrickou oběžnou dráhu s dobou oběhu 372,5 dne.
Dalekohled o průměrů 0,95 metru je typu Schmidt a má značně velké zorné pole. Světlo bude směrováno na fotometr s úctyhodným počtem 42 CCD čipů o velikosti 50x25 mm (2200x1024 pixelů)! Celkově by měl Kepler za čtyři roky prozkoumat na 100 000 hvězd jasnějších než 14 mag. Veškerá data budou uložena do počítače a na Zemi zasílána jednou týdně.
Vědci věří, že se jim podaří během primární části mise nalézt asi 50 planet o velikosti naší Země, 185 planet o velikosti do 1,3 Rz (= průměru Země) a asi 640 planet o velikosti 2,2 Rz. To jsou ale pouze předpoklady, jaká bude realita, si musíme pár let počkat.
Zdroj:
