AV CMi - zákrytová dvojhvězda s tranzitující exoplanetou?

V posledních deseti letech pozorujeme i zcela nové - extrémní zákrytové soustavy, takzvané tranzitující exoplanety. Pokud se díváme na hvězdu, kolem níž obíhá planeta přibližně "z boku", dochází ke geometrickému zakrývání. Každý jeden exoplanetární oběh (rok) sledujeme nepatrný pokles jasnosti způsobený přechodem temného kotoučku exoplanety před hvězdným diskem.

Přestože teoreticky není vyloučeno, abychom objevili tranzitující exoplanetu u zákrytové dvojhvězdy, až dosud nebyla žádná taková soustava známa. Až nyní, řečtí astronomové A. Liakos a P. Niarchos publikovali objev prvního takového unikátního systému. Jedná se o známou zákrytovou dvojhvězdu AV CMi. Dvě hvězdy na hlavní posloupnosti přibližně stejně veliké i se stejnou povrchovou teplotou obíhají kolem sebe jednou za 2,27 dne. Během oběhu dochází k zákrytům dvojhvězdné soustavy s poklesy jasnosti hlubokými 0,3 mag. To není nijak vyjímečné chování, tyto zákryty jsou pozorovány již přes 60 let. Z dlouhodobého sledování i víme, že obě složky dvojhvězdy kolem sebe obíhají po mírně excentrické trajektorii.

Nově byly ale v minulém roce objeveny nečekané poklesy jasnosti s hloubkou jen 0,03 mag a to mimo hlavní zákryty a dokonce se zcela odlišnou periodou. Liakos a Niarchos zjistili, že tyto vedlejší poklesy se opakují s přesnou periodicitou a to P = 0,519 dne a trvají 3,3 hodiny.

Možné vysvětlení tohoto jevu je dvojí. Buďto se díváme na systém, který je ve skutečností trojhvězdný. Vedlejší poklesy jasnosti jsou pak způsobovány zákryty třetí složky za jednu z ostatních hvězd. Nebo se jedná o dvojhvězdu a třetí těleso, které způsobuje drobné poklesy na světelné křivce je exoplaneta. Ta obíhá kolem jedné ze složek a každých 0,519 dne tranzituje před svou hvězdou.

Ať tak či tak, máme před sebou zcela unikátní systém třech vzájemně se obíhajících a zakrývajících těles. Určitou představu si můžete udělat podle titulního obrázku. Obě složky jsou barevně i rozměrově zobrazeny podle skutečnosti (podle publikovaného 3D modelu). Třetí těleso je uvedeno v obrázku pro názornost.

Horní dva obrázky ukazují situaci, kdy se jedná o zákrytovou dvojhvězdu s tranzitující exoplanetou. Dolní dva obrázky poté ukazují zákrytovou trojhvězdu. Podle spektroskopie je zřejmé, že třetí těleso v systému je výrazně chladnější než obě hvězdy. Jedná se tedy buďto o hnědého trpaslíka nebo o exoplanetu, zahřátou blízkostí dvou mateřských hvězd.

Světelná křivka pod 3D modelem ukazuje reálné pozorování tohoto objektu - jedná se o pozorování pořízené autorem tohoto článku v lednu 2010. Mělké minimum jasnosti odpovídá tranzitu / zákrytu třetího tělesa. Prudký pokles jasnosti na konci pozorování pak odpovídá začátku zákrytu dvojhvězdy.

Prozatím není jisté, kolem které ze složek obíhá třetí těleso, ani zda se jedná o tranzity nebo o zákryty. Toto bude předmětem dalšího pozorování. Velmi přínosné pro zjištění toho, kolem které složky dvojhvězdy obíhá třetí těleso, by bylo pozorování jeho tranzitu / zákrytu těsně před začátkem zákrytu dvojhvězdy. Spektroskopie s vysokým rozlišením pak pomůže určit křivku radiálních rychlostí a z ní pak hmotnost třetího tělesa. Snadno pak budeme moci rozhodnout, zda se jedná o tranzitující exoplanetu nebo o jiné substelární těleso.

Zdroje:
- A. Liakos, P. Niarchos, Preliminary results for the triple system AV CMi, http://arxiv.org/abs/0912.3656
- L. Brát, e-Perseus
- A. Pascke, O-C brána