Úvodní strana  >  Články  >  Hvězdy  >  Výskum povrchov hviezd pomocou tranzitov exoplanét

Výskum povrchov hviezd pomocou tranzitov exoplanét

exoplaneta_kresba.jpg
Povrchy hviezd, podobne ako aj fotosféra nášho Slnka sú z času na čas pokryté škvrnami. V prípade Slnka niet žiadnych pochybností o spôsobe pozorovania slnečnej fotosféry, no pri vzdialených hviezdach je pozorovanie hviezdnych povrchov takmer nemožné.

V atmosfére Slnka sa nachádzajú drobné nehomogénne útvary, ktoré sa rozkladajú na plochách menších ako 50 km. Takáto jemná a zároveň veľmi zložitá štruktúra sa logicky očakáva aj v atmosférach iných aktívnych hviezd. V súčasnosti dostupné pozorovania hviezdnych povrchov zobrazujú povrchové útvary o veľkosti niekoľkých stupňov na povrchu čo rozmerovo zodpovedá štruktúram na povrchoch hviezd hlavnej postupnosti s veľkosťou okolo 10000 km.

Analýzou zmien svetelnej krivky získanej počas tranzitov exoplanéty CoRoT-2b sa zistilo, že sa jedná o masívnu exoplanétu typu horúci Jupiter, ktorá obieha mladú trpasličiu hviezdu spektrálneho typu G. Hviezda CoRoT 2a (GSC 00465- 01282) je zároveň fyzikálne premenná. Rotačná perióda hviezdy bola analýzou pozorovaní stanovená na hodnotu 4.52 +- 0.14 d. Čo je v podstate trikrát menšia hodnota ako obežná doba planéty, ktorá tranzituje. Fotometriou sústavy s vysokým rozlíšením v kombinácii so spektroskopickými meraniami sa podarilo pomerne presne zmerať parametre tranzitujúcej exoplanéty. Vďaka meraniam tak vieme, že exoplanéta obieha materskú hviezdu po takmer kruhovej dráhe s excentricitou 0.003 +- 0.003 a sklonom dráhy k smeru k Zemi i = 87.84 +- 0.10 (90° = pohled "z boku") a sklonom dráhy k rovine hviezdnej rotácie λ = 7.2 +- 4.5. Vďaka známym parametrom obežnej dráhy môžeme veľmi presne sledovať oblasť na povrchu hviezdy, po ktorej putuje počas tranzitu disk planéty. Satelitné observatórium CoRoT pozorovalo tranzity systému CoRoT-2 kontinuálne v období od 16.5.2007 do 15.9.2007, pričom bolo pozorovaných až 79 tranzitov.

001.jpg


Svetelná krivka zložená z viacerých pozorovaní tranzitov.

Napozorované údaje boli následne očistené od systematických a náhodných chýb, aby nedošlo k ich zaneseniu do výslednej svetelnej krivky. Výsledný tvar svetelnej krivky tranzitu v systéme CoRoT-2 ukazuje veľmi zaujímavé striedanie zjasnení. Analýza svetelnej krivky pritom odhaľuje výrazné a zjavne izolované zjasnenie v blízkosti centra zákrytu.

002.jpg
Vyčistená svetelná krivka zobrazujúca zjasnenie v blízkosti centra zákrytu.

To signalizuje prítomnosť škvŕn na povrchu hviezdy v častiach ktorými prechádza tranzitujúca planéta. Podobne je tomu aj v prípade sústavy hviezdy HD189733, kde sa podarilo identifikovať podobný jav i keď nie tak kontrastný ako je to v prípade systému CoRoT-2. Takmer 90° sklon dráhy exoplanéty CoRoT-2b pritom vytvára počas tranzitu na materskej hviezde pás totality, ktorý je lokalizovaný v blízkosti rovníka. Systematickými meraniami tejto oblasti by sme tak mohli študovať aktivitu hviezdneho cyklu v analogickom zobrazení ako je pri Slnku motýlikový diagram. Analýzou získaných pozorovaní sa navyše zistilo, že hviezdny povrch vykazuje zmeny v pomerne krátkej časovej škále. To robí systém oveľa zaujímavejším nakoľko nám umožňuje študovať hviezdnu aktivitu.
Podobné výsledky boli získané aj u iných systémov ako napríklad HD 189733, HD 209458 či Tres 1. Významné pozorovania boli získané z HST, nakoľko pozorovania tohto unikátneho prístroja sú zaťažené len veľmi malou chybou, čo v prípade pozemských pozorovaní nie je možné. V konečnom dôsledku sa tak potvrdilo, že tranzity exoplanét je možné použiť k analýze stavu hviezdnych fotosfér.

Rastúci počet pozorovaní tranzitov exoplanét sa tak stáva výnimočnou príležitosťou študovať nehomogénne štruktúry nachádzajúce sa na povrchoch materských hviezd s pomerne vysokým rozlíšením. Pre zaujímavosť je potrebné spomenúť, že podobný jav, krátkodobé zjasnenie uprostred zákrytu bolo pozorované aj v Českej republike. Stalo sa tak počas tranzitu pozorovaného v systéme WASP-3b dňa 17.5.2009. (J.Trnka; L.Brát).

Zdroj:
arXiv.org




O autorovi



12. vesmírný týden 2017

12. vesmírný týden 2017

Přehled událostí na obloze od 20. 3. do 26. 3. 2017. Měsíc je ve fázi před novem. Venuše bude v dolní konjunkci se Sluncem. Na večerní obloze zůstává planeta Mars a objevuje se jasný Merkur. Jupiter je vidět téměř celou noc, ráno je nejvýše Saturn. Večerní obloha nabízí kometu 41P ve Velkém voze. Z nabídky 100 pozorování tu máme zvířetníkové světlo. 20. března začíná astronomické jaro. 26. března se mění čas. Kosmonautika patří především startům raket. K ISS například poletí nákladní loď Cygnus nazvaná John Glenn.

Další informace »

Česká astrofotografie měsíce

M51 HaLRGB

Česká astrofotografie měsíce je soutěž astronomická. Jak se však přesvědčíme vzápětí, i ona nám přináší obrázky skutečných krásek. Krásek, schovávajících se za jemný závoj. Ten však, jak už to i na barokních obrazech bývá, spíše odhaluje, než zahaluje. Nuže, pojďme se na ni podívat. Ve starší

Další informace »

Poslední čtenářská fotografie

Merkur vystřídal na západě Venuši

Další informace »