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.
Ne všechny hvězdy se chovají přesně podle kolonky, do níž spadají. Některé z hvězd například vykazují anomálie v chemickém složení, takové označujeme jako chemicky pekuliární. Marek Skarka ze Stelárního oddělení ASU vedl tým, který studoval hned dvojici chemicky pekuliárních hvězd v systému 50 Draconis. Práce ukazuje, že jde o velmi zajímavý systém, v němž se uplatňuje hned několik neobvyklých fyzikálních procesů.
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.
Prach hraje zásadní roli v mezihvězdném prostředí, ovlivňuje vznik hvězd a planetárních systémů, ale také interakci se supernovami. Jaký osud čeká prachové částice po hvězdných erupcích a explozích supernov? Nová studie pomocí pokročilých numerických simulací zkoumá, jak různé faktory – včetně geometrie okolního prostředí a načasování výbuchu – určují, zda prach přežije, nebo bude zničen. Výsledky ukazují, že prach může být odolnější, než se dříve myslelo, a jeho osud závisí na složitém propojení fyzikálních procesů.
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.
Jedna z hlavních otázek současné astronomie je, jak se planety kolem hvězd dostávají na své pozorované oběžné dráhy, které jsou mateřské hvězdě mnohem blíže, než pozorujeme v naší Sluneční soustavě. K rozřešení této záhady může přispět výzkum sklonů oběžných drah exoplanet. Některé studie ukazují, že oběžné dráhy exoplanet mohou být různě orientované vůči rotačním osám mateřských hvězd, což pravděpodobně souvisí s jejich dynamickou historií. Planet, u nichž je taková informace známa, však není mnoho, a každá další je důležitým střípkem do skládačky vývoje planetárních systémů. Jiří Žák z ASU vedl studii, která měřila sklon oběžných drah exoplanet pomocí tzv. Rossiterova-McLaughlinova efektu. Tyto poznatky pomáhají pochopit, jak planetární soustavy vznikají a vyvíjejí se v průběhu milionů let. Významně přispívají i k debatě o stabilitě a obyvatelnosti exoplanetárních systémů.
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.
Modelování pozdních fází vývoje velmi hmotných hvězd je jednou z největších astrofyzikálních výzev současnosti. Navíc jen omezená dostupnost reálných pozorovacích dat činí pokusy o modelování ještě složitějšími, protože je velmi obtížné teoretické výsledky ověřit na skutečných datech. I proto je velmi zajímavou studie Michalise Kourniotise přijatá k publikaci v časopise Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Práce se zabývala opravdu zvláštní hvězdou s označením HD 144812.
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.
Velmi rychlé spršky meteorů, označované jako klastry, jsou zřejmě pozůstatky velmi čerstvých rozpadů těles meziplanetární hmoty. Pavel Koten byl hlavním autorem práce, která zevrubně studovala takovou spršku pozorovanou videokamerami v paluby letadla během maxima τ-Herkulid v roce 2022.
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.
