Dalekohled ESO/VLT zobrazil planetu u hmotné dvojhvězdy

„Nalézt planetu u hvězdy b Centauri bylo opravdu vzrušující, jelikož tento objev úplně mění náš pohled na hmotné hvězdy jako možné hostitelky planetárních systémů,“ vysvětluje astronom Markus Janson (Stockholm University, Švédsko), který je hlavním autorem studie publikované v prestižním vědeckém časopise Nature.

Dvojhvězdný systém b Centauri (známý též pod označením HIP 71865) se nachází asi 325 světelných let od Slunce a na obloze ho naleznete v souhvězdí Kentaura. Hmotnost systému se pohybuje kolem 6 Sluncí, což z něj činí zdaleka nejhmotnější soustavu, ve které byla potvrzena existence extrasolární planety. Až dosud nebyly žádné exoplanety objeveny kolem hvězd, které svou hmotností převyšují Slunce více než 3krát.

Nejhmotnější hvězdy bývají také velmi horké a ani tento systém není výjimkou: hlavní složka je spektrálního typu B, patří tedy mezi hvězdy, které jsou více než 3krát teplejší než Slunce. Díky vysoké teplotě vyzařují značné množství ultrafialového a rentgenového záření.   

Vysoká hmotnost a teplota tohoto typu hvězd má značný vliv na okolní plyn, což by mělo působit proti formování planet. Čím je hvězda teplejší, tím větší množství záření s vysokou energií produkuje, a díky tomu se okolní materiál vypařuje a rozptyluje mnohem rychleji. „Obecně se předpokládá, že hvězdy typu B mají ve svém okolí značně nehostinné prostředí. Proto se vědci domnívali, že by pro velké planety mělo být mimořádně obtížné se v jejich okolí vůbec zformovat,“ upozorňuje Markus Janson.  

Nově objevená exoplaneta však prokazuje, že i v takto extrémních hvězdných systémech se planety zrodit mohou. „Planeta v systému b Centauri je zcela cizí svět s podmínkami naprosto odlišnými od toho, co známe ze Země a Sluneční soustavy,“ vysvětluje spoluautor práce Gayathri Viswanath (PhD student, Stockholm University). „Je to nelítostné prostředí, kterému dominuje extrémní záření a kde se vše odehrává v obrovských měřítkách: hvězdy, planety i jejich vzdálenosti jsou mnohem větší.“ 

A skutečně, objevená planeta s komplikovaným označením b Centauri (AB)b – nebo zkráceně b Centauri b – rovněž představuje extrém. Je 10krát hmotnější než Jupiter, což z ní činí jednu z nejhmotnějších planet, jaké byly zatím objeveny. Rovněž obíhá systém po jedné z největších oběžných drah, jaké byly dosud u exoplanet pozorovány – byla nalezena ve vzdálenosti, která je 100krát větší, než dělí Slunce a Jupiter ve Sluneční soustavě. A právě tato extrémní vzdálenost od centrálního páru hvězd by mohla být klíčem k jejímu přežití. 

Dosažení těchto výsledků umožnil sofistikovaný přístroj SPHERE (Spectro-Polarimetric High-contrast Exoplanet REsearch instrument), který pracuje ve spojení s dalekohledem ESO/VLT v Chile. SPHERE již v minulosti úspěšně provedl přímé pozorování několika exoplanet a pořídil vůbec první snímek, který zachycuje dvě planety obíhající kolem hvězdy podobné Slunci. 

SHERE ale v tomto případě nebyl prvním přístrojem, který planetu zaznamenal. V rámci svého výzkumu se členové týmu zaměřili také na archivní data k systému b Centauri a zjistili, že planeta byla zachycena již před více než 20 lety pomocí ESO 3.6-m telescope. Tehdy však nebyla identifikována.  

S dalekohledem ESO/ELT, který by měl zahájit vědecká pozorování na konci tohoto desetiletí, a také díky plánovaným vylepšením ESO/VLT by se astronomové mohli o vzniku a vlastnostech této planety dozvědět mnohem více. „Bude obtížné zjistit, jak se mohla tato planeta zformovat, protože v současnosti je to úplná záhada,“ dodává Markus Janson.

Další informace

Výzkum je prezentován v článku s názvem "A wide-orbit giant planet in the high-mass b Centauri binary systém", který byl publikován v časopise Nature (DOI: 10.1038/s41586-021-04124-8).

Složení týmu: Markus Janson (Department of Astronomy, Stockholm University, Švédsko [SU]), Raffaele Gratton (INAF Osservatorio Astronomico di Padova, Itálie [INAF-Padova]), Laetitia Rodet (Cornell Center for Astrophysics and Planetary Science, Department of Astronomy, Cornell University, USA), Arthur Vigan (Aix-Marseille Université, CNRS, CNES, Laboratoire d’Astrophysique de Marseille, Francie [LAM]), Mickaël Bonnefoy (Univ. Grenoble Alpes, CNRS, Institute for Planetary sciences and Astrophysics, Francie [IPAG] a LAM), Philippe Delorme (IPAG), Eric E. Mamajek (Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology, USA [JPL]), Sabine Reffert (Landessternwarte, Zentrum für Astronomie der Universität Heidelberg, Německo [ZAH]), Lukas Stock (ZAH a IPAG), Gabriel-Dominique Marleau (Institut für Astronomie und Astrophysik, Universität Tübingen, Německo; Physikalisches Institut, Universität Bern, Švýcarsko [UNIBE]; Max-Planck-Institut für Astronomie, Heidelberg, Německo), Maud Langlois (Centre de Recherche Astrophysique de Lyon [CRAL], CNRS, Université Lyon, Francie), Gaël Chauvin (Unidad Mixta Internacional Franco-Chilena de Astronomía, CNRS/INSU a Departamento de Astronomía, Universidad de Chile, Santiago, Chile, a Institute of Planetology and Astrophysics, Grenoble, Francie), Silvano Desidera (INAF-Padova), Simon Ringqvist (SU), Lucio Mayer (Center for Theoretical Physics and Cosmology, Institute for Computational Science, University of Zurich, Švýcarsko [CTAC]), Gayathri Viswanath (SU), Vito Squicciarini (INAF-Padova, Department of Physics and Astronomy “Galileo Galilei”, University of Padova, Itálie), Michael R. Meyer (Department of Astronomy, University of Michigan, USA), Matthias Samland (SU a MPIA), Simon Petrus (IPAG), Ravit Helled (CTAC), Matthew A. Kenworthy (Leiden Observatory, Leiden University, Nizozemí), Sascha P. Quanz (ETH Zurich, Institute for Particle Physics and Astrophysics, Švýcarsko [ETH Zurich]), Beth Biller (Scottish Universities Physics Alliance, Institute for Astronomy, Royal Observatory, University of Edinburgh, UK), Thomas Henning (MPIA), Dino Mesa (INAF-Padova), Natalia Engler (ETH Zurich), Joseph C. Carson (College of Charleston, Department of Physics & Astronomy, USA).

Evropská jižní observatoř (ESO) umožňuje vědcům z celého světa objevovat tajemství vesmíru ku prospěchu všech. Navrhujeme, stavíme a provozujeme pozemní observatoře světové úrovně, které astronomové využívají k řešení vzrušujících otázek a šíření fascinace astronomií. Podporujeme mezinárodní spolupráci v astronomii. ESO byla založena jako mezivládní organizace v roce 1962 a dnes ji tvoří 16 členských států  – Belgie, Česko, Dánsko, Finsko, Francie, Irsko, Itálie, Německo, Nizozemsko, Portugalsko, Rakousko, Španělsko, Švédsko, Švýcarsko, Velká Británie – a dvojice strategických partnerů – Chile, která hostí všechny observatoře ESO, a Austrálii. Ústředí ESO, návštěvnické centrum a planetárium ESO Supernova se nachází v blízkosti Mnichova v Německu, zatímco chilská poušť Atacama, úžasné místo s jedinečnými podmínkami pro pozorování oblohy, hostí naše dalekohledy. ESO provozuje tři observatoře: La Silla, Paranal a Chajnantor. Na hoře Paranal jsou to dalekohled VLT (Very Large Telescope) a interferometr VLTI (Very Large Telescope Interferometer), stejně jako dva přehlídkové teleskopy – VISTA pracující v infračervené oblasti a VST (VLT Survey Telescope) pro viditelné světlo. Na Observatoři Paranal bude ESO také hostit a provozovat pole teleskopů CTAS (Cherenkov Telesope Array South) pro detekci Čerenkovova záření v atmosféře – největší a nejcitlivější observatoř gama záření na světě. Společně s mezinárodními partnery provozuje ESO teleskopy pro milimetrovou a submilimetrovou oblast APEX a ALMA pracující na planině Chajnantor. Na hoře Cerro Armazones poblíž Paranalu stavíme nový dalekohled ELT (Extrémně velký dalekohled, Extremly Large Telescope) s primárním zrcadlem o průměru 39 m, který se stane „největším okem lidstva hledícím do vesmíru“. Z našich kanceláří v Santiagu řídíme naši činnost v Chile a spolupráci s místními partnery a veřejností.

Odkazy

• Vědecký článek
• Snímky dalkohledu VLT
• Více informací o dalekohledu ESO/ELT (Extremely Large Telescope)
• pro novináře: tiskové zprávy pod embargem ve vašem jazyce (REGISTRACE)
• pro vědce: váš článek v tiskové zprávě ESO

Kontakty

Petr Kabáth; národní kontakt; Astronomický ústav AV ČR; 251 65 Ondřejov, Česká republika; Email: eson-czech@eso.org

Jiří Srba; překlad; Email: j.srba@seznam.cz

Markus Janson; Department of Astronomy, Stockholm University; Stockholm, Sweden; Tel.: +46 8-553 785 48; Email: markus.janson@astro.su.se

Gayathri Viswanath; Department of Astronomy, Stockholm University; Stockholm, Sweden; Email: gayathri.viswanath@astro.su.se

Matthias Samland; Max Planck Institute for Astronomy; Heidelberg, Germany; Email: samland@mpia.de

Gaël Chauvin; Unidad Mixta Internacional Franco-Chilena de Astronomía, Departamento de Astronomía, Universidad de Chile, and Institute of Planetology and Astrophysics of Grenoble; Santiago/Grenoble, Chile/France; Email: gael.chauvin@univ-grenoble-alpes.fr

Raffaele Gratton; INAF Osservatorio Astronomico di Padova; Padova, Italy; Tel.: +39 049 8293442; Email: raffaele.gratton@inaf.it

Sascha Quanz; ETH Zurich, Institute for Particle Physics and Astrophysics; Zurich, Switzerland; Tel.: +39 049 8293442; Email: sascha.quanz@phys.ethz.ch

Beth Biller; Scottish Universities Physics Alliance, Institute for Astronomy, Royal Observatory, University of Edinburgh; Edinburgh, UK; Email: bb@roe.ac.uk

Matthew Kenworthy; Leiden Observatory, Leiden University; Leiden, Netherlands; Tel.: +31 64 172 0331; Email: kenworthy@strw.leidenuniv.nl

Bárbara Ferreira; ESO Media Manager; Garching bei München, Germany; Tel.: +49 89 3200 6670; Mobil: +49 151 241 664 00; Email: press@eso.org

Zdroje a doporučené odkazy:
[1] Tisková zpráva Evropské jižní observatoře (ESO2118, 8. prosince 2021)