Sciencemag.cz
Related Articles
Skupina astronomů objevila třetí planetu obíhající kolem hvězdy Beta Pictoris. Nová planeta, Beta Pictoris d, je 100krát slabší než Beta Pictoris b – první planeta objevená ve stejném systému – a patří mezi nejslabší exoplanety, jaké kdy byly zachyceny ze Země. Poté, co skupina zaznamenala planetu pomocí dalekohledu VLT (Very Large Telescope) Evropské jižní observatoře (ESO), zjistila, že se skrývala v archivu pozorování více než deset let.
„Byl to šťastný nález,“ říká Ben Sutlieff, spoluautor studie publikované dnes v časopise The Astrophysical Journal Letters a astronom na Univerzitě v Edinburghu ve Velké Británii. „Původně jsme se chtěli podrobněji zaměřit na známou planetu v této soustavě, Beta Pictoris b, abychom zjistili, jak se v průběhu času mění,“ dodává. Když však skupina začala analyzovat snímky této soustavy, všimla si něčeho jiného, odděleného od Beta Pictoris b, co je zavedlo na zcela novou cestu.
„‚Je tam ještě něco, viděl jsi to?‘“ vzpomíná Markus Bonse, astronom ESO v Německu a druhý spoluautor studie, na to, co řekl při prohlížení dat. Aby potvrdili povahu svého objevu, prohledala skupina archiv ESO, katalog dřívějších pozorování provedených pomocí zařízení ESO. Na několika snímcích starých až 11 let objevili novou planetu, Beta Pictoris d, včetně jednoho, na kterém byla sotva viditelná na pozadí záře svého většího souseda, planety Beta Pictoris b. „Zdá se, že planeta d si s námi už přes deset let hraje na schovávanou a teprve teď můžeme říct ‚našli jsme tě!‘,“ říká Jayne Birkby, spoluautorka studie a astronomka z Oxfordské univerzity ve Velké Británii.
Nově objevená planeta je, stejně jako další dvě v tomto systému, plynný obr podobný Jupiteru nebo Saturnu. Beta Pictoris d má však mnohem širší oběžnou dráhu než planety Beta Pictoris b a Beta Pictoris c. Navíc zatímco první dvě planety mají každá hmotnost přibližně desetinásobek hmotnosti Jupitera, nová planeta je pouze 2,4krát hmotnější než Jupiter, což z ní činí jednu z nejlehčích planet, jaké kdy byly zachyceny ze Země. Planeta je také relativně chladná, a proto ve srovnání se svou mateřskou hvězdou extrémně slabá.
Přímé snímkování, při kterém je světlo objektu zachyceno podobně jako na fotografii, funguje pouze u planet, které jsou dostatečně jasné, aby byly viditelné vedle svých mnohem jasnějších mateřských hvězd. Pořízení přímého snímku planety tak slabé, jako je Beta Pictoris d, proto představuje významný úspěch. „Nová planeta je 100krát slabší než Beta Pictoris b, slavná planeta ve stejném systému, což z ní činí nejslabší exoplanetu, jaká byla kdy přímo vyfotografována ze Země,“ vysvětluje Bonse [1].
Toto první jasné zjištění existence planety Beta Pictoris d, která je od nás vzdálena 63 světelných let, provedli Sutlieff, Bonse a jejich skupina pomocí přístroje ERIS na dalekohledu VLT. Nezávislá skupina vedená Aidanem Gibbsem z Kalifornské univerzity v USA objevila tutéž planetu také pomocí vesmírného dalekohledu Jamese Webba (JWST), zařízení americké, evropské a kanadské vesmírné agentury. Jejich výsledky jsou rovněž dnes publikovány v časopise The Astrophysical Journal Letters.
K potvrzení objevu planety na základě detekce musí astronomové obvykle provést následná pozorování. Tento systém však byl již důkladně prozkoumán a ve vědeckých archivech ESO a JWST bylo uloženo několik snímků. „K naší radosti se objevila již v předchozích pozorováních přístrojem SPHERE,“ říká Birkby s odkazem na další přístroj VLT, který se dříve používal k pozorování systému Beta Pictoris. Planeta byla také spatřena v archivních pozorováních z přístroje NIRCam, který je součástí JWST. Teď, když skupina věděla, kde hledat potenciální novou planetu, „ukázalo se, že se v datech skrývala celou dobu!“ říká Birkby. Spoluautor Valentin Christiaens, výzkumník z CEA Paris-Saclay ve Francii, dodává: „Zjištění v archivních datech SPHERE jsou vzrušující nejen sama o sobě, ale také proto, že naznačují, že v archivech přístrojů VLT se stále skrývá řada pokladů!“
Beta Pictoris je nyní po systému HR 8799 druhým systémem, ve kterém byly přímo vyfotografovány více než dvě planety. „Systémy s více přímo vyfotografovanými exoplanetami jsou ‚svatým grálem‘ objevů, protože nám mohou hodně prozradit o tom, jaké jsou různé exoplanety ve stejném prostředí, v němž vznikají,“ říká Sutlieff [2]. Beta Pictoris d také objasňuje záhadu ve svém planetárním systému, protože má přesně takovou hmotnost a polohu, které vysvětlují konkrétní tvar okolního disku s úlomky, tvořeného zbytky po vzniku planet.
Objev planety Beta Pictoris d tímto způsobem povzbuzuje k dalšímu přímému snímkování planetárních systémů, kde se mohly skrývat slabě zářící planety přímo před očima, a to i pomocí připravovaného dalekohledu ELT (Extremely Large Telescope ) ESO. „Planety zřejmě mají kamarády,“ říká Beth Biller, rovněž spoluautorka článku a astronomka na Univerzitě v Edinburghu, „mnoho ze slavných přímo vyfotografovaných exoplanetárních soustav zřejmě obsahuje více obřích planet v rámci jedné soustavy a pravděpodobně se v těchto soustavách skrývá ještě více planet s nižší hmotností, které by mohly být odhaleny pomocí přístrojů na dalekohledu ELT.“
Poznámky
[1] Beta Pictoris d je nejslabší exoplaneta, jaká byla kdy ze Země vyfotografována, po zohlednění vzdálenosti od systému – nejslabší z hlediska absolutní magnitudy (což je dáno výhradně její velikostí a teplotou), nikoli z hlediska zdánlivé magnitudy (kde ke slabosti přispívá i vzdálenost).
Další informace
Výsledky tohoto výzkumu byly představeny v článku, který vyjde v časopise The Astrophysical Journal Letters (https://doi.org/10.3847/2041-8213/ae80a0).
