Sciencemag.cz
Doporučujeme
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.
„Teoretická předpověď existence dvojic planet podobné hmotnosti sdílejících jednu oběžnou dráhu kolem své mateřské hvězdy – takzvané trojanské nebo koorbitální planety – se objevila před dvěma desítkami let. A nám se podařilo najít první indicii, která dává této teorii za pravdu,“ říká Olga Balsalobre-Ruza (Centre for Astrobiology, Madrid, Španělsko), hlavní autorka práce publikované v časopise Astronomy & Astrophysics.
Skupiny drobných kamenných těles – planetek – obíhajících po stejné oběžné dráze jako větší planeta známe ze Sluneční soustavy [1]. Typickým příkladem jsou takzvaní trojané Jupiteru – skupina více než 12 tisíc asteroidů pohybujících se kolem Slunce po stejné dráze jako plynný obr Jupiter. Astronomové proto očekávají, že podobné objekty nebo skupiny těles se vyskytují i na oběžných drahách extrasolárních planet u jiných hvězd. Důkazy však dosud chyběly. „Trojané v extrasolárních systémech byly dosud objekty bájné jako jednorožec: teoreticky mohou existovat, ale nikdo je zatím neviděl,“ říká s nadsázkou spoluautor práce Jorge Lillo-Box (Centre for Astrobiology, Madrid, Španělsko).
Vědeckému týmu využívajícímu radioteleskop ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), jehož partnerem je ESO, se nyní podařilo v systému PDS 70 najít zatím nejpřesvědčivější důkaz, že trojanské planety by mohly skutečně existovat. Je známo, že kolem této mladé hvězdy obíhají dvě obří exoplanety podobné Jupiteru, nesou označení PDS 70b a PDS 70c. Na základě analýzy archivních pozorování soustavy PDS 70 získaných pomocí ALMA astronomové nalezli na dráze planety PDS 70b oblak částic přesně v místě, kde by se měli nacházet její trojané.
Trojané se vyskytují ve dvou rozsáhlých oblastech v okolí Lagrangeových bodů (L4 a L5) soustavy hvězda-planeta, v místech, kde společným gravitačním působením dochází k zachycení objektů na stabilních drahách. Při průzkumu těchto dvou oblastí na oběžné dráze planety PDS 70b astronomové nalezli v jedné z nich slabý signál, který naznačuje, že by se zde mohl nacházet oblak drobnějších objektů o celkové hmotnosti až dvojnásobku našeho Měsíce.
Vědci se domnívají, že oblak by mohl být známkou přítomnosti existující nebo formující se trojanské exoplanety v tomto systému. „Kdo si dokáže představit dvě planety se stejnou délkou roku a podmínkami pro život v jednom systému? Naše práce přináší první důkaz, že takové světy skutečně mohou existovat,“ upozorňuje Olga Balsalobre-Ruza. „Víme, jak to vypadá, když planeta sdílí svoji dráhu s tisíci planetkami, jako je to v případě našeho Jupiteru. Ale, že by stejnou dráhu mohly sdílet dvě velké planety, mi přijde fascinující.“
„Náš výzkum představuje první krok v pátrání po koorbitálních planetách krátce po jejich vzniku,“ říká vědecký pracovník Nuria Huélamo (Centre for Astrobiology, Madrid, Španělsko). „Otevírá zcela nové otázky ohledně vzniku skupin trojanů, jejich vývoje a četnosti výskytu v různých planetárních systémech,“ dodává spoluautor práce Itziar De Gregorio-Monsalvo, vedoucí Kanceláře pro vědu ESO v Chile.
Na plné potvrzení tohoto pozorování si členové týmu budou muset počkat nejméně do roku 2026, kdy se pokusí pomocí ALMA zaznamenat, zda se planeta PDS 70b a oblak pohybují po oběžné dráze kolem hvězdy společně. „To by znamenalo průlom ve studiu exoplanetárních systémů,“ upozorňuje Olga Balsalobre-Ruza.
„Budoucnost tohoto směru výzkumu je vzrušující a my se nemůžeme dočkat zvýšení výkonu radioteleskopu ALMA. Je plánováno na rok 2030 a dramaticky zlepší schopnost pole ALMA charakterizovat trojany v mnoha dalších planetárních systémech,“ dodává Itziar De Gregorio-Monsalvo.
Poznámky
[1] Když byly objeveny první planetky na koorbitální dráze s planetou Jupiter, byla jednotlivá tělesa pojmenovávána po postavách z Trójské války. Tak vzniklo i označení celé skupiny: v češtině nejčastěji trojané (souhrnné označení pro obě skupiny v bodě L4 a L5); Trojané (jen L4, 60° před Jupiterem) a Řekové (jen L5, 60° za Jupiterem).
Další informace
Výzkum byl prezentován v článku publikovaném v časopise Astronomy & Astrophysics.
tisková zpráva Evropské jižní observatoře 2023/11
Animace znázorňuje planetu a dvojici koorbitálních shluků hmoty kolem Lagrangeových bodů L4 a L5 na oběžné dráze planety, jak se společně pohybují kolem hvězdy. V okolí bodů L4 a L5, kde se vyrovnává gravitační působení hvězdy a planety, se zachycuje hmota na stabilních drahách. Vzniká tak populace těles označovaných jako trojané, která se pohybují na koorbitálních drahách s planetou.
Teoreticky se hmota může shlukovat v obou oblastech (před i za planetou). V případě planety PDS 70 b se však podařilo detekovat pouze jeden shluk. Vědci se domnívají, že by se mohlo jednat o oblak drobnějších těles související s procesem vzniku další planety.
Kredit:
ESO/L. Calçada
Hnidopíchání k terminologii:
Nenaráží tvrzení, že by stejnou dráhu mohly sdílet dvě velké planety, na samotnou definici planety, tedy že
je dominantní v zóně své oběžné dráhy (tj. vyčistila svou gravitací okolí vlastní oběžné dráhy od jiných těles)? 🙂
tak ony ani ty trojany neobihaji na stejne obezne draze, ale vlastne kolem bodu na obezne draze jupiteru… mozna to trochu pripomina ty epickykly, jak si s nimi hrali astronomove pred keplerem? (ale to je jen zcela laicka poznamka)