Související stránky k článku Rozhovory o vesmíru – pátý díl

Výzkum extrasolárních planet rozhodně neusnul na vavřínech. Obor se za poslední desetiletí výrazně rozvinul a od „pouhého“ hledání planet mimo Sluneční soustavu se posunul k jejich charakterizaci. S pomocí nejmodernějších přístrojů v kosmu i na Zemi získáváme přesné údaje, které jsou pak zpracovávány sofistikovanými metodami. Ján Šubjak ze Stelárního oddělení ASU a Centra pro astrofyziku Harvardské univerzity a Smithsonova institutu vedl tým, který pečlivě studoval vlastnosti vzdáleného planetárního systému.

Při využití infračervené kamery NIRC2 (Near-Infrared Camera) nainstalované na dalekohledu Keck II observatoře W. M. Keck Observatory na Maunakea, Havaj, astronomové přímo zobrazili dvě rodící se obří plynné planety PDS 70b a PDS 70c. PDS 70 je hvězda spektrálního typu K7 hlavní posloupnosti, která je od Země vzdálená 370 světelných roků a její poloha se promítá do souhvězdí Kentaura.

Rentgenové dvojhvězdy jsou aktivními galaktickými jádry v malém. I proto se na jejich výzkum často používá technik odladěných pro tyto mnohem větší systémy. Početným tým pracovníků Oddělení galaxií a planetárních systémů ASU si pokládal otázku, zda jsou pro tyto případy používané modely validní a zda nejsou podané informace zkreslené.

Na základě dat z radioteleskopu ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) tým astronomů objevil pozoruhodnou orbitální geometrii v cirkumbinárním protoplanetárním disku. Jejich zjištění vyšlo tiskem v časopise Astrophysical Journal. V posledních dvou desetiletích byly objeveny tisíce planet obíhajících kolem jiných hvězd, než je naše Slunce. Některé z těchto planet obíhají kolem dvojice hvězd, právě tak jako domovská planeta Luke Skywalkera pojmenovaná Tatooine.

Vojtěch Šimon z Astronomického ústavu AV studoval dlouhodobá pozorování dvou kataklyzmických proměnných, které v době astronomicky velice nedávné vybuchly jako klasické novy. Zejména na základě analýz světelných křivek si všímá změn, ke kterým v obou sledovaných systémech dochází. Oba tyto objekty v současnosti aspoň občas procházejí stádii vzplanutí trpasličích nov a zřejmě na povrchu bílého trpaslíka akumulují materiál pro další výbuch klasické novy.

Na základě pozorování pomocí observatoře NASA s názvem TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite), Spitzer Space Telescope a dalších zařízení astronomové objevili kompaktní soustavu tří malých planet obíhajících kolem chladného červeného trpaslíka spektrální třídy M s názvem TOI-700. Jedna z těchto planet pojmenovaná TOI-700d má velikost 1,1 průměru Země a obíhá uvnitř obyvatelné zóny v okolí mateřské hvězdy.

Jak moc nás ovlivňuje sluneční aktivita? O efektech na technologické prvky již bylo napsáno mnoho. Studie, na níž se podílel i Michal Švanda ze Slunečního oddělení ASU, ukazuje, že svůj dopad má aktivita naší hvězdy i na dřevařský průmysl. Zdá se, že by mohla ovlivňovat výskyt kůrovcových kalamit.

CHEOPS (CHaracterising ExOPlanet Satellite) je první misí Evropské kosmické agentury ESA určenou k detailnímu studiu exoplanet. Z evropského kosmodromu Kourou ve Francouzské Guyaně odstartovala 18. prosince 2019 pomocí nosné rakety Sojuz. Družice CHEOPS byla zhotovena ve spolupráci mezi agenturou ESA a Švýcarskem s významným příspěvkem Rakouska, Belgie, Francie, Německa, Maďarska, Itálie, Portugalska, Španělska, Švédska a Velké Británie.

Mezi nejzajímavější projevy sluneční aktivity patří bezpochyby sluneční erupce. Ty jsou často spojovány s ovlivněním technologických prvků na Zemi a v jejím bezprostředním okolí. K tomuto ovlivnění však dochází zejména v případě, kdy je erupce spojena s výronem hmoty do koróny. Ne všechny erupce jsou s těmito výrony spojeny a navíc existuje i třída erupcí, u nichž sice výron odstartuje, ale nedostane se ze sféry vlivu Slunce. O jedné takové nepovedené erupci pojednává studie, na níž se podílel i Marian Karlický ze Slunečního oddělení ASU.

Nová studie naznačuje, že některé exoplanety mohou mít lepší podmínky pro rozvoj života než naše Země. „To je překvapující závěr,“ říká Stephanie Olson, vedoucí vědecká pracovnice. „Ukazuje nám to, že na některých exoplanetách s globálním oceánem a příznivým prouděním mohou být lepší podmínky podporující život, který je mnohem hojnější i mnohem aktivnější než život na Zemi.“

Se zlepšující se dostupností rutinních pozorování chladných hvězd se o dění v jejich bezprostředním okolí dozvídáme stále větší podrobnosti. V mnoha případech nám získané údaje ukazují, že jsou tyto hvězdy velmi podobné s naším Sluncem, tedy přinejmenším pokud se týká hvězd chladnějších spektrálních typů. Petr Heinzel ze Slunečního oddělení ASU a z Vratislavské univerzity byl u studie, která určovala parametry hvězdné protuberance, jež opakovaně zakrývala velmi dlouho trvající erupci probíhající na téže hvězdě.

Mezinárodnímu týmu vedenému Dr. Petrem Kabáthem z Astronomického ústavu AV ČR se podařilo objevit stopy atomárního sodíku u exoplanet WASP-76b a WASP-127b ve spektroskopických archivních datech z přístroje HARPS Evropské jižní observatoře (ESO). Objev posunuje naše chápání od pouhého objevování exoplanet k jejich popisu.
Tisková zpráva Astronomického ústavu AV z 31. července 2019

Jakým způsobem ovlivňuje přítomnost magnetického pole chování látky v akrečním disku v okolí černé díry? Přesně tuto otázku si položili autoři představované práce, mezi nimiž byl i Vladimír Karas z ASU. Studie, provedená s pomocí numerické simulace, poukazuje na nezanedbatelný vliv magnetismu v extrémních akrečních discích. Některé z popisovaných jevů by mohly vysvětlovat například proměnnost centra naší Galaxie.

Astronomové používající přístroj CARMENES (Calar Alto high-Resolution search for M dwarfs with Exoearths with Near-infrared and optical Échelle Spectrographs) na observatoři Calar Alto Observatory objevili jasný důkaz existence dvou potenciálně obyvatelných exoplanet obíhající kolem tzv. Teegardenovy hvězdy (Teegarden’s Star), nejjasnější a jedné z nejbližších mimořádně studených trpasličích hvězd v sousedství Slunce.

Nedávná pozorování pořízená například Hubbleovým vesmírným dalekohledem nebo astrometrickou družicí Gaia přinesla detailní informace o pohybech hvězd uvnitř hvězdokup. Z nich vyvstaly nové otázky týkající se dlouhodobého dynamického vývoje těchto samogravitujících systémů. Václav Pavlík z ASU byl hlavním autorem teoretické studie, která posuzovala vliv počátečního rozdělení směrů rychlostí hvězd ve hvězdokupě na její vývoj.

Astronomové použili spektrograf MUSE (Multi Unit Spectroscopic Explorer) na dalekohledu VLT (Very Large Telescope) Evropské jižní observatoře ESO a přímo zobrazili dvě vznikající planety typu plynného obra – jedna z nich byla pro astronomy doposud neznámá – které gravitačně vymetly velkou mezeru uvnitř protoplanetárního disku v okolí mladé hvězdy PDS 70.

Polární záře je fascinující přírodní jev, který byl pozorován a zkoumán po tisíce let. Dlouho jsme je měli spojeny jen s naší Zemí, s průzkumem Sluneční soustavy se ale ukázalo, že podobné jevy lze nalézt i u jiných planet. Od toho již není daleko k hledání polárních září u extrasolárních planet, kde je lze logicky očekávat. Ale polární záře u hvězd? Jiří Kubát z ASU byl u studie, která se zabývala možnou detekcí ekvivalentů polárních září v atmosférách horkých hvězd.

Vědci z Max Planck Institute for Solar System Research (MPS), Georg August University of Göttingen a Sonneberg Observatory objevili 18 planet za hranicemi Sluneční soustavy, které jsou velikostí srovnatelné s průměrem Země. Tyto světy jsou tak malé, že při dřívějších průzkumech byly přehlédnuty. Jedna z těchto exoplanet je druhou nejmenší známou planetou; další by zase mohla nabídnout podmínky přátelské pro život.

V literatuře přibývá studií prokazujících, že černé díry jsou ve vesmíru téměř všudypřítomné. Od těch hvězdných černých děr vyskytujících se například v kompaktních dvojhvězdách po černé veledíry v jádrech galaxií a kvazarů. Jejich detekce v drtivé většině případů spoléhá na přítomnost okolní látky, která kolem černé díry vytváří akreční disk. Parametry černých děr jsou pak z vlastností záření disku určovány. Ondřej Kopáček a Vladimír Karas z ASU publikovali teoretickou práci vyšetřující chování částic na orbitách v okolí černých děr.

Češi se budou podílet na hledání „druhé Země“. Skupina výzkumu exoplanet Stelárního oddělení Astronomického ústavu AV ČR pod vedením Dr. Petra Kabátha se za podpory MŠMT stala oficiálním členem vesmírné mise Evropské kosmické agentury PLATO. Jedná se o první přímou českou účast na výzkumu exoplanet.