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



34. vesmírný týden 2017

34. vesmírný týden 2017

Přehled událostí na obloze od 21. 8. do 27. 8. 2017. Měsíc bude v novu, nastává americké úplné zatmění Slunce. Jupiter mizí večer na západě. Saturn je za soumraku nad jihozápadem. V druhé polovině noci uvidíme Neptun a Uran. Ráno se ukazuje Venuše. Aktivita Slunce je střední a je co pozorovat. Po čtveřici startů raket v minulém týdnu očekáváme další dva starty, kterým bude dominovat start Falconu 9 s družicí Formosat-5. Rusové při výstupu na ISS vyzkoušeli nový skafandr.

Další informace »

Česká astrofotografie měsíce

Střecha Slovenska

Titul Česká astrofotografie měsíce za červenec 2017 obdržel snímek „Střecha Slovenska“, jehož autorem je Václav Hýža. Pilíř noci, rozlité mléko bohyně Héry, bývalá cesta slunce, která je dnes v popelu. Také nebeská řeka Inků, most čínských milenců, ale i věčný svit duší, které opustily svět.

Další informace »

Poslední čtenářská fotografie

Sluneční skvrny

Sluneční skvrny 21.8.2017

Další informace »