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

Keď príde reč na objavovanie exoplanét, môže byť rozumné vziať si so sebou potápačskú výstroj. Nová štúdia publikovaná v časopise Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, na základe štatistického modelu vyriekla predpoklad, že väčšine obývateľných planét môžu dominovať oceány, ktoré presahujú viac ako 90% ich plochy.

Mezi hvězdami je hned několik typů, které zcela přirozeně představují nádech exotiky. Mezi ně patří zcela bez pochyb i Wolfovy-Rayetovy hvězdy, vyvinuté hmotné hvězdy, které přišly o své vodíkové obálky. Jenže není všechno zlato, co se třpytí, a Olga Maryeva ze Stelárního oddělení ASU společně se svými kolegy ukazuje, že mnohem tuctovější hvězdy se mohou za Wolfovy-Rayetovy maskovat. A některé velmi úspěšně.

Extrasolární planeta typu super-Země obíhající kolem červeného trpaslíka ležícího asi 40 světelných let od Slunce by mohla být novou držitelkou titulu ‚nejlepší místo pro hledání známek života mimo Sluneční soustavu‘. Mezinárodnímu týmu astronomů se ji podařilo pozorovat pomocí přístroje HARPS pracujícího na observatoři ESO/La Silla a dalších dalekohledů po celém světě. Planeta obíhá v obyvatelné zóně kolem slabé hvězdy s katalogovým označením LHS 1140. Jedná se o těleso větší a hmotnější než Země, které si pravděpodobně uchovalo většinu své atmosféry. Planeta navíc přechází při pozorování ze Země přes disk své mateřské hvězdy, a to z ní dělá jeden z nejslibnějších cílů pro budoucí výzkum planetárních atmosfér. Výsledky byly publikovány 20. dubna 2017 ve vědeckém časopise Nature.

Pozorování slunečních skvrn s vysokým rozlišením odhalují přítomnost velmi jemných struktur, z nichž některé se nacházejí na samotné hranici pozorovatelnosti. Již delší dobu je známa přítomnost tzv. penumbrálních zrn, jasných struktur v penumbře skvrn, jejichž zdánlivý pohyb není stále uspokojivě vysvětlen. Michal Sobotka ze Slunečního oddělení ASU vedl studii, která statisticky ověřovala hypotézu tento zdánlivý pohyb vysvětlující.

Astronomové objevili soustavu se sedmi planetami ležící jen 40 světelných let od Slunce. S využitím kosmických i pozemních přístrojů, včetně dalekohledu ESO/VLT, se vědcům podařilo pozorovat přechody planet přes disk mateřské hvězdy, kterou je mimořádně chladný červený trpaslík s katalogovým označením TRAPPIST-1. Tři z těchto planet navíc leží v takzvané obyvatelné zóně. To znamená, že na jejich povrchu by se mohly nacházet oceány. Zvyšuje se tak šance, že by některá z planet mohla být také domovem života. V tomto systému se nachází dosud nejvyšší počet planet svou velikostí podobných Zemi a zároveň nejvíce planet, na jejichž povrchu by se mohla vyskytovat voda v kapalném stavu. Článek oznamující objev byl publikován ve vědeckém časopise Nature.

Analýza polarizace rentgenového záření je užitečným nástrojem, jak upřesnit některé fundamentální parametry extrémních astrofyzikálních objektů, jako např. černých děr obklopených akrečními disky. Toto diagnostické okno se otevřelo teprve nedávno a odborníci tak v současnosti sbírají cenné zkušenosti. Historicky první využití rentgenové polarizace ke změření rotace černé díry prezentovali i odborníci z ASU v mezinárodní spolupráci v nedávno publikovaném článku v časopise Astrophysical Journal.

Astronomové využívající Hubbleův kosmický dalekohled HST (NASA) a podstatu optického klamu (gravitační čočky) potvrdili existenci planety obíhající kolem dvojhvězdy v soustavě OGLE-2007-BLG-349, která je od nás vzdálená 8 000 světelných roků ve směru na střed naší Galaxie.

Obří hvězdy spektrálního typu B, v jejichž spektru se objevují emisní čáry, jsou v dlouhodobém výzkumném hledáčku Michaely Kraus ze Stelárního oddělení ASU. Tentokrát byla součástí týmu, jehož cílem bylo vysvětlit význačnou fotometrickou periodu s délkou 1,9 dne nedávno objevenou u hvězdy MWC 137.

Astronomové pracující s dalekohledem TRAPPIST na observatoři ESO/La Silla objevili trojici planet na oběžné dráze kolem mimořádně chladné trpasličí hvězdy vzdálené 40 světelných let od Slunce. Velikostí a povrchovou teplotou jsou tyto planety srovnatelné se Zemí nebo Venuší a to z nich činí jedny z nejvhodnějších dosud známých cílů pro hledání života mimo Sluneční soustavu. Zároveň se jedná o vůbec první planety objevené u takto drobné a slabé hvězdy. Výsledky byly zveřejněny 2. května 2016 ve vědeckém časopise Nature.

Před několika lety se otevřelo zcela nové pozorovací okno do vesmíru. Byly poprvé spolehlivě detekovány gravitační vlny. Od té doby počet pozitivních detekcí neustále roste. Odborníci z Oddělení galaxií a planetárních systémů ASU se zabývali možností detekce gravitačních vln z jiných typů zdrojů, než které jsou v popředí tohoto oboru dnes.

Pátrání po rádiových signálech z cizích světů se nyní rozšiřuje na 20 000 planetárních systémů kolem červených trpaslíků. Důvodem rozšiřování seznamu je změna pohledu na planety u červených trpaslíků. Až do dnes bylo mnoho z nich považováno za špatné cíle pro inteligentní mimozemský život.

V oboru exoplanet se astronomové posunuli od pouhého objevování k jejich charakterizaci. Zajímavé jsou nejen parametry samotné planety a její oběžné dráhy, ale také, má-li planeta atmosféru a z čeho je složena. Petr Kabáth ze Stelárního oddělení ASU byl spoluautorem studie, která se zabývala možnostmi sledování zajímavého jevu, který ve Sluneční soustavě nenastává – vypařování atmosfér.

Nový snímek pořízený pomocí radioteleskopu ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) zachycuje dosud nejjemnější pozorované detaily protoplanetárního disku v okolí Slunci podobné hvězdy TW Hydrae. Odhaluje fascinující mezeru nacházející ve stejné vzdálenosti od hvězdy, v jaké obíhá Země kolem Slunce. To by mohlo znamenat, že se v tomto systému začíná rodit mladší varianta naší rodné planety, nebo možná její hmotnější extrasolární sestřenice, takzvaná super-Země.

Vysokoenergetické částice přicházející od Slunce jsou příčinou některých technologických problémů spojených s proměnami kosmického počasí. U Země však v této souvislosti registrujeme ještě další pozoruhodný jev – významně zvýšené zastoupení těžkých iontů v chemickém složení těchto urychlených částic. To jde na první pohled proti „zdravému rozumu“: Jak je možné, že těžší částice se urychlují snadněji než ty lehčí? Miroslav Bárta ze Slunečního oddělení ASU se podílel na dvou studiích, které se urychlováním iontů různých chemických prvků zabývají pomocí numerických simulací.

15. ledna 2016 byla oficiálně spuštěna unikátní kampaň s názvem 'Pale Red Dot' (Světle červená tečka), která umožní široké veřejnosti sledovat práci vědců celého světa při pátrání po exoplanetě podobné Zemi obíhající kolem nejbližší cizí hvězdy, Proximy Centauri. Pozorovací kampaň potrvá od ledna do dubna 2016 a bude doprovázena pravidelnými příspěvky na speciálním blogu nebo aktualizacemi na sociálních sítích. Jaký bude výsledek projektu, zatím nikdo neví. V následujících měsících, po provedení samotných pozorování, budou vědci analyzovat získaná data a výsledky publikovat v recenzovaném vědeckém časopise.

Rentgenové dvojhvězdy jsou laboratořemi akrečních procesů probíhajících v okolí černých děr hvězdných hmotností. Studie publikovaná Anastasiyí Yilmaz pod vedením Jiřího Svobody z ASU ukazuje, že vlastnosti systémů určené z pozorování silně závisí na použitém interpretačním modelu.

Nová metoda umožňuje přesné měření gravitačního zrychlení na hvězdách stejně tak jako velikost jejich exoplanet. Jak moc vážíme závisí na gravitaci samotné planety, na které stojíme. Stejně tak u hvězd je gravitace důležitým parametrem, který se v průběhu života hvězdy drasticky mění a poskytuje tak informace o stáří a stupni vývoje hvězdy. Vzhledem k tomu, že se nám hvězdy jeví jen jako malé světlé body na noční obloze je tuto hodnotu velmi těžké měřit.

Sluneční atmosféra je velice dynamická, obzvláště pokud budeme mluvit o jejích vyšších vrstvách – o chromosféře a koróně. Není divu, že zde pozorovatelé tu a tam pozorují výrazné struktury, které se vymykají svému okolí. Takovými útvary jsou například tzv. sluneční tornáda, jejichž název evokuje podobnost s těmi pozemskými – tedy divoce rotující sloupce plynu. Stanislav Gunár z ASU s dalšími kolegy z ASU i zahraničních institucí uvažovali, zda je tato analogie realistická.

Astronomové využívající radioteleskop ALMA našli dosud nejpřesvědčivější důkazy existence planet několikrát hmotnějších než Jupiter v discích plynu a prachu kolem čtveřice mladých hvězd. Měření vlastností plynu v okolí těchto hvězd rovněž poskytla dodatečné informace o vlastnostech těchto planet.

Výbuch novy patří mezi jeden z jevů na obloze, který dokáže překvapit nejednoho astronoma. Nejcennější exempláře jsou takové, pro něž existují delší dobu trvající pozorování před výbuchem i po výbuchu. Takové dva systémy studoval v článku publikovaném v Astronomical Journal Vojtěch Šimon ze Stelárního oddělení ASU.