Související stránky k článku Výzkumy v ASU AV ČR (240): Planety v hvězdných systémech s hnědým trpaslíkem

Na dalekohled ESO/VLT bylo nainstalováno nové zařízení určené ke hledání extrasolárních planet. Svoji vědeckou činnost přístroj zahájil 100hodinovým maratonem pozorování sousedního hvězdného systému Alfa Centauri. Cílem experimentu bylo pokusit se jako první v historii zachytit na snímku obyvatelnou exoplanetu.

Sluneční erupce jsou známy jako zdroje elektromagnetického záření, nejčastěji je v jejich kontextu zmiňováno záření v chromosférických čarách nebo v rentgenové oblasti spektra. Důležité informace ale přenáší i záření v rádiové oblasti. Rádiová pozorování byla cílem výzkumu odborníků ze Slunečního oddělení ASU pod vedením Aleny Zemanové.

Vědci pracující na projektu SPECULOOS provedli první úspěšná pozorování z observatoře ESO/Paranal v severním Chile. Zaměří se na hledání planet o velikosti Země obíhajících v obyvatelných zónách kolem blízkých mimořádně chladných hvězd a hnědých trpaslíků.

Voda je nezbytná pro život člověka a kosmické mise, ty dlouhodobé včetně, nejsou žádnou výjimkou. Stavba základen na cizích tělesech by určitě těžila z místních zdrojů vody, které by mohly sloužit nejen jako pitná voda pro astronauty, ale také jako surovina pro výrobu kyslíku a vodíku – klíčových složek raketového paliva. Jaroslav Klokočník z ASU vedl práci, která s pomocí gravitačních aspektů odhalovala místa s větší pravděpodobností výskytu podpovrchové vody na Měsíci.

Přístroj pro zobrazování extrasolárních planet SPHERE, který pracuje ve spojení dalekohledem ESO/VLT, pořídil vůbec první potvrzený snímek planety formující se v protoplanetárním disku mladé hvězdy. Planeta si razí cestu diskem primordiálního plynu a prachu, který obklopuje hvězdu s označením PDS 70. Získaná data rovněž naznačují, že planeta je obklopena oblačnou atmosférou.

Že jsou sluneční erupce tím nejdynamičtějším projevem sluneční aktivity je všeobecně známo. Jejich vznik a vývoj však stále nejsou uspokojivě vysvětleny. Marta García-Rivas byla v čele rozsáhlého týmu pracovníků a studentů Slunečního oddělení ASU, který velmi detailně analyzoval netradičně bohatý materiál pořízený během jedné silnější erupce. V této studii si odborníci vystačili dokonce s analýzou jednoho jediného obrazového bodu.

Nová studie sedmi planet obíhajících kolem mimořádně chladného červeného trpaslíka TRAPPIST-1 ukázala, že tělesa jsou většinou tvořena horninami a mohou nést dokonce větší množství vody než planeta Země. Hustoty jednotlivých těles v systému, které jsou nyní známy mnohem přesněji než doposud, naznačují, že některé planety mohou obsahovat až 5 % hmotnosti v podobě vody – tedy 250krát více než v oceánech na Zemi. Teplejší planety ležící nejblíže své mateřské hvězdy mají pravděpodobně husté atmosféry obsahující značné množství vodní páry, vzdálenější pak mohou být pokryty silným ledovým příkrovem. Čtvrtá planeta systému je, pokud jde o velikost, hustotu a množství záření dopadajícího na povrch, nejpodobnější Zemi. Ze všech sedmi těles obsahuje největší množství hornin a má potenciál udržet na povrchu vodu v kapalném stavu.

Kupy galaxií představují ideální laboratoře pro studium vývoje galaxií. ESO137-001 je jednou z nejlépe studovaných galaxií, kterým se mezi odborníky říká medúzové galaxie (Jellyfish galaxies). Pavel Jáchym z ASU byl součástí týmu, který s pomocí sítě zjednodušených modelů vyšetřoval nejrůznější fyzikální podmínky, které přispěly k charakteristickému tvaru tohoto hvězdného ostrova.

Astronomové nedávno informovali o objevu osmé planety obíhající kolem hvězdy Kepler-90 podobné Slunci. Od Země je vzdálena 2 545 světelných roků a najdeme ji v souhvězdí Draka. Výsledky práce byly publikovány v časopise Astronomical Journal. Planetární soustava kolem hvězdy Kepler-90 má podobnou konfiguraci jako Sluneční soustava. Obsahuje malé planety obíhající blízko mateřské hvězdy a velké planety na vzdálenějších drahách. Ve Sluneční soustavě se vnější planety zformovaly v chladnějších oblastech, kde se mohly utvářet stále větší a větší plynná tělesa. Uskupení planet pozorované u hvězdy Kepler-90 může být důkazem, že se stejné procesy uplatnily i zde. Vzdálenosti planet u obou soustav nejsou na obrázku ve vzájemném měřítku.

Výskyt černých děr středních hmotností je pro současnou astrofyziku stále výzvou. Slibný kandidát na tento neobvyklý objekt se měl podle některých studií nacházet v centru hvězdokupy IRS13, která se nachází v širším jádru naší Galaxie. V. Pavlík z ASU vedl studii, která existenci tohoto typu objektu ve zmíněné hvězdokupě zpochybňuje.

Teoreticky je možné, aby obyvatelné planety obíhaly i kolem pulsarů – rychle rotujících neutronových hvězd, které emitují krátké pulsy záření. Podle nových výzkumů však takové planety musí mít dostatečnou hmotnost a rozsáhlou hustou atmosféru, která přemění smrtící rentgenové paprsky a částice o vysokých energiích vyzařované pulsarem na teplo. Tyto závěry astronomů z University of Cambridge a Leiden University byly publikovány v časopise Astronomy & Astrophysics.

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.

Astronomové objevili u vzdálené trpasličí hvězdy obří exoplanetu, která by podle současných teorií neměla existovat. Informace byly uveřejněny v článku, který byl nedávno přijat k publikování v časopise Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Existence monstrózní planety pojmenované NGTS-1b mění teorii vzniku planet, podle které by planeta této velikosti neměla vzniknout u tak malé hvězdy. Podle teorie mohou u malých hvězd snadno vzniknout malé kamenné planety, ale nemůže se zde shromáždit dostatečné množství hmoty ke vzniku planety velikosti Jupitera.

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.

Astronomům využívajícím dalekohled ESO/VLT se poprvé podařilo detekovat molekuly oxidu titanatého v atmosféře extrasolární planety. Objev u exoplanety WASP-19b, která je typu horký Jupiter, učinili vědci s pomocí výkonného zařízení FORS2. Přináší unikátní informace o chemickém složení, teplotě a tlaku v atmosféře tohoto neobvyklého a velmi horkého světa. Výsledky byly publikovány v prestižním vědeckém časopise Nature.

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.

Objev objektu s označením 2MASS J11193254–1137466 byl oznámen v minulém roce jako těleso planetární hmotnosti nacházející se ve hvězdné asociaci TW Hydrae, což je seskupení asi 30 mladých hvězd. Objekt 2MASS J11193254–1137466 leží ve vzdálenosti zhruba 160 světelných roků od Země, avšak jeho pohyb naznačuje, že existuje 80% pravděpodobnost, že je součástí tohoto seskupení mladých hvězd. Z nedávných analýz však vyplývá, že se nejedná o jednu velkou planetu, ale o dva poněkud menší plynné obry, jejichž stáří bylo určeno na 10 miliónů roků. Toto zjištění je výsledkem pozorování uskutečněných pomocí dalekohledu Keck Telescope vybaveného adaptivní optikou. Nové označení objektu je nyní 2MASS J11193254–1137466AB.

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.

Dvě mladé vědkyně, Češka Dr. Tereza Klocová z Astronomického ústavu AV ČR a Němka Msc. Silvia Kunz z Thueringer Landessternwarte Tautenburg, Německo (Durynská zemská observatoř v Tautenburgu), začaly na půdě Astronomického ústavu AV ČR s ambiciózním vědeckým výzkumem. Pomocí ondřejovského dvoumetrového Perkova teleskopu, největšího dalekohledu v České republice, a dvoumetrového dalekohledu v Tautenburgu budou hledat v našem hvězdném okolí planety u vzdálených hvězd.

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.