Související stránky k článku Výzkumy v ASU AV ČR (240): Planety v hvězdných systémech s hnědým trpaslíkem
Spitzerův kosmický teleskop zaznamenal možné zárodky budoucích planetárních soustav u hnědých trpaslíků. U pěti ze šesti zkoumaných objektů byly detekovány prachové shluky a krystaly, o nichž se předpokládá, že se dále spojují a lepí k sobě, a v budoucnosti se z nich mohou zformovat i planety. Podobným procesem vznikla sluneční soustava a zřejmě tak dodnes vznikají planetární soustavy okolo nově se rodících hvězd. V tomto případě však jde o protoplanetární disky obklopující tělesa, jež hvězdami nejsou.
Na poměry extrasolárních planet je GJ 367b drobeček. S polovinou hmotnosti Země je nově objevená planeta jednou z nejlehčích mezi téměř 5 000 dnes známými exoplanetami. Oběh své mateřské hvězdy trvá této extrasolární planetě přibližně osm hodin, právě tak je na ní tedy dlouhý jeden její rok. S průměrem něco málo přes 9000 kilometrů je GJ 367b o něco větší než Mars. Planetární systém se nachází necelých 31 světelných let od Země a je tak ideální pro další výzkum. Objev dokazuje, že je možné přesně určit vlastnosti i těch nejmenších a nejméně hmotných exoplanet. Takové studie představují klíč k pochopení toho, jak se terestrické planety formují a vyvíjejí.
Astronomové Stelárního oddělení ASU se podílejí na dlouhodobém sledování rudých obrů a hledají u nich průvodce. Práce má první výsledky, astronomové oznamují u dvou ze studovaných hvězd přítomnost hnědého trpaslíka a menší hvězdy.
Kouzlo nechtěného – tak nějak by bylo možné charakterizovat výsledky práce přijaté k publikaci v Astronomy&Astrophysics, jejíž hlavním autorem je Tereza Klocová z ASU. Zatímco původním cílem bylo studovat průběh přechodu extrasolární planety přes disk Slunci-podobné hvězdy ve spektrálních čarách, během přechodu nečekaně došlo na hvězdě k erupci a týmu se tak podařilo nasbírat velmi kvalitní materiál pro její studium.
Exoplaneta / hnědý trpaslík BD-14 3065b má na svůj věk nečekaně velký poloměr, který naznačuje, že v ní dochází ke spalování deuteria. Jde o proces, který dělá z exoplanet hnědé trpaslíky.
Nedávná astronomická studie sledující pohyb Sluneční soustavy v minulosti přinesla důkazy, že za zjištěnou anomálií v koncentraci radionuklidu berylia-10 (10Be) v hlubokomořských sedimentech může stát výbuch blízké supernovy. Výzkum využívá vysoce přesná data z mise Gaia Evropské kosmické agentury (ESA) k rekonstrukci drah Slunce a okolních hvězdokup za posledních 20 milionů let a počítá pravděpodobnost, s jakou v době zaznamenané anomálie došlo v blízkosti Země k hvězdné explozi. Výsledky publikované v časopise Astronomy & Astrophysics naznačují, že blízkost Sluneční soustavy k aktivní oblasti tvorby hvězd v pozdním miocénu významně zvyšuje pravděpodobnost astrofyzikálního vysvětlení záhadného nárůstu pozemského berylia-10.
V dalším díle Rozhovorů o vesmíru jsme měli tu čest se seznámit se švýcarským astrofyzikem Michelem Mayorem, který spolu se svým kolegou D. Quelozem objevil první exoplanetu obíhající kolem hvězdy slunečního typu. Motivován technologickým pokrokem, náš host odstartoval novou oblast výzkumu v astronomii.
Webbův kosmický dalekohled objevil nového hnědého trpaslíka, tedy objekt, jehož teplota a tlak uvnitř něj nedosahují dostatečných hodnot pro průběh veškerých termonukleárních reakcí. Vzniká však podobně jako hvězdy, a proto tato tělesa často přezdíváme jako nepodařené hvězdy. Obecně se nejedná o vzácný objekt, tento však vědce velmi překvapil.
Dvojhvězda BD+20 5391 se ukázala být mimořádně vzácným případem dvou červených obrů téměř totožné hmotnosti, kteří se vyvíjejí bok po boku. Nová studie vedená týmem z univerzity v Potsdami, na níž spolupracovali i odborníci ze Stelárního oddělení ASU, přináší detailní pohled na jejich fyzikální vlastnosti, oběžnou dráhu a budoucí vývoj. Výsledky naznačují, že z obou obrů brzy začne přetékat hmota do okolí, což může vést buď k jejich splynutí, nebo ke vzniku mimořádně těsné dvojice bílých trpaslíků. Každopádně půjde o jedinečný laboratorní případ vývoje dvojhvězd v pokročilých fázích života.
Pomocí Velmi velkého dalekohledu Evropské jižní observatoře (VLT ESO) astronomové objevili exoplanetu obíhající kolem známé Barnardovy hvězdy, nejbližší osamělé hvězdy u našeho Slunce. Na této nově objevené exoplanetě, která má nejméně polovinu hmotnosti Venuše, trvá rok jen něco málo přes tři pozemské dny. Pozorování astronomů rovněž naznačují existenci dalších tří kandidátů na exoplanety na různých oběžných drahách kolem hvězdy.
James Webb Space Telescope (JWST) pořídil fotografii hnědého trpaslíka se zrníčky křemičitanů v jeho atmosféře. Astronomové popsali analýzy hnědého trpaslíka a jeho atmosféry v článku publikovaném na arXiv preprint server. Hnědý trpaslík je vesmírné těleso, které vytvoří protohvězda, jež nemá dostatečnou hmotnost, aby v ní mohly probíhat termonukleární reakce. Objekt tak ve svém jádře nedosáhne teploty potřebné ke spalování vodíku a nestane se tedy hvězdou.
U některých galaxií si astronomové povšimli přítomnosti čáry v modré oblasti spektra, která patří ionizovanému heliu. Ke vzniku této čáry jsou zapotřebí vysoké energie. Dosavadní vysvětlení – například vliv horkých a hmotných hvězd – se ukazuje jako nedostatečné. Nová studie ukazuje, že klíčovou roli zřejmě hrají rentgenové zdroje: od černých děr v aktivních jádrech galaxií až po dvojhvězdné systémy s kompaktními objekty. Autoři analyzovali rozsáhlý soubor dat a našli těsnou souvislost mezi intenzitou rentgenového záření a emisí helia, která platí napříč různými typy galaxií. Zdá se tedy, že právě rentgenové zdroje jsou hlavním spouštěčem tohoto mimořádného jevu.
Hubbleův kosmický dalekohled se v nedávné době zaměřil na červeného trpaslíka s názvem AU Microscopii. Jedná se o mladou hvězdu, která vznikla před přibližně 23 miliony let. Je tedy zhruba 200krát mladší než naše Slunce. Od Země ji dělí jen 32 světelných let. Objektem zájmu vědců se však v tomto případě nestala samotná hvězda, ale jedna z exoplanet, které kolem ní obíhají. Konkrétně ta, která obíhá této hvězdě nejblíže, AU Mic b. Z měření změn jasnosti mateřské hvězdy o ní dokázali astronomové zjistit velmi zajímavé informace.
Astronomové identifikovali na základě pozorování pomocí infračervené vesmírné observatoře Spitzer Space Telescope trojici nejrychleji rotujících doposud objevených extrémně studených hnědých trpaslíků: 2MASS J03480772-6022270, 2MASS J12195156+3128497 a 2MASS J04070752+1546457. Tato trojice hnědých trpaslíků byla vůbec poprvé zaznamenána v rámci pozemní přehlídky oblohy Two Micron All Sky Survey (2MASS), která fungovala do roku 2001. Tito hnědí trpaslíci mají zhruba stejný průměr jako planeta Jupiter, avšak jejich hmotnosti se pohybují v rozpětí 40 až 70 hmotností Jupitera. V naší Galaxii mohou být miliardy hnědých trpaslíků.
31. ledna 2020 zachytila družice Swift mohutný záblesk gama označený GRB 200131A. Už po necelé minutě se k pozorování přidal ondřejovský robotický Small Binocular Telescope a pořídil snímky, které ukázaly prudký pokles optické jasnosti. Tak rychlý start měření je mimořádně vzácný – právě v těchto prvních minutách se může projevit krátkodobá, ale významná fáze výbuchu: tzv. reverzní rázová vlna, kdy část energie míří zpět do vyvržené hmoty.
Astronomové využívající data z radioteleskopu ALMA objevili v okolí vzdálené hvězdy útvar, který se pravděpodobně pohybuje po stejné oběžné dráze, jako již dříve nalezená extrasolární planeta. Vědci se domnívají, že by se mohlo jednat o oblak drobnějších těles související s procesem vzniku další planety. Pokud by se tato domněnka potvrdila, půjde o dosud nejpřesvědčivější důkaz, že dvě planety mohou sdílet jednu oběžnou dráhu.
Tým profesionálních astronomů vypátral mladého hnědého trpaslíka obklopeného diskem, ve kterém by se potenciálně mohly zrodit planety. Objekt pojmenovaný W1200-7845 se nachází ve vzdálenosti 333 světelných roků od Země v souhvězdí Chameleon a je členem pohybové skupiny hvězd Epsilon Chameleontis (ɛ Cha); jejich stáří bylo určeno na 3,7 miliónu roků.
Dlouhodobá astronomická pozorování přinášejí unikátní údaje pro studium zajímavých hvězdných systémů. Kataklyzmické proměnné představují fascinující kategorii objektů. V těchto těsných systémech proudí hmota z jedné hvězdy – obvykle vyvinuté chladné hvězdy – na druhou složku, kterou bývá bílý trpaslík. Oběžná dráha je typicky několik hodin. U většiny takových systémů se vytváří z proudící hmoty kolem tohoto trpaslíka akreční disk, ale existuje zvláštní podtřída, kde k tomu nedojde: tzv. polary. Nová studie porovnává dva konkrétní polary – BY Camelopardalis a AR Ursae Majoris – a ukazuje, že přestože patří do stejné kategorie, jejich dlouhodobé chování se zásadně liší.
Dalekohled Jamese Webba, konkrétně jeho přístroj MIRI (Mid-InfraRed Instrument), který se zaměřuje na středně dlouhé infračervené záření, pozoroval hvězdu TRAPPIST 1. Kolem ní obíhá rovnou sedm exoplanet, což z něj činí druhý největší jiný planetární systém co se počtu planet týče. Pozorování proběhlo v době, kdy spolu s hvězdou z pohledu od Země bylo možné vidět i jednu z jejích oběžnic, exoplanetu TRAPPIST-1c. Přesněji řečeno v tu chvíli osvětlenou stranu exoplanety. Když naopak vidět opět nebyla, od hvězdy přicházelo světla méně. Odborně můžeme tuto situaci nazvat jako sekundární zákryt. Během něj se dalekohledu podařilo získat důležitá data o teplotě exoplanety a její atmosféře.
Hnědí trpaslíci jsou relativně chladné slabě zářící objekty, jejichž velikosti kolísají mezi rozměry planet typu plynných obrů, jako je například Jupiter a velikostí trpasličích hvězd. Někdy jsou také označováni jako nedospělé hvězdy, které jsou příliš malé k udržení termojaderné fúze vodíku ve svém nitru a jejich atmosféry sdílejí mnoho společných vlastností s obřími plynnými planetami.
