Sciencemag.cz
Doporučujeme
Jinak řečeno, je hnědý trpaslík spíše nedorostlá hvězda, nebo přerostlá planeta? Vědci prozkoumali na základě snímků z havajských dalekohledů W. M. Keck Observatory a Subaru Telescope (Maunakea) oběžné dráhy hnědých trpaslíků a obřích exoplanet ve 27 systémech. Výsledek: hnědý trpaslík vzniká „jako hvězda“, obří exoplaneta pořád jako planeta, mezi oběma třídami objektů tedy existuje zřetelná hranice.
První přímý snímek hnědého trpaslíka se podařilo získat v roce 1995, v případě exoplanety až r. 2008. Mezi hnědé trpaslíky většinou zařazujeme tělesa s hmotnosti mezi 13 a 75 Jupitery. Nemají dostatečnou teplotu pro zapálení fúze lehkého vodíku, mohou ale přeměňovat deuterium na helium nebo dále přeměňovat lithium (dodané už při vzniku). Podle přítomné reakce i fáze vývoje mohou mít hnědí trpaslíci široké rozmezí teplot, dokonce se tu a tam objeví i (krajně spekulativní) myšlenka o obyvatelnosti jejich případné atmosféry či povrchu.
Brendan Bowler z University of Texas v Austinu a jeho kolegové nyní zkoumali, zda plynní obří vznikající na vnějších okrajích planetárních systémů jsou vlastně „malými hnědými trpaslíky“.
S pomocí speciálně vyvinutého simulačního programu Orbitize! autoři výzkumu modelovali možné dráhy obřích planet i hnědých trpaslíků. Objekty, jejichž možné oběžné dráhy se více blíží kružnicím, pravděpodobně vznikly jako planety ze zploštělého oblaku prachu a plynu obíhajícího kolem rodící se hvězdy.
Oběžné dráhy obřích planet mají tedy excentricitu blízkou 0 (tj. elipsa se blíží kružnici, tak jako obří planety ve Sluneční soustavě), naopak hnědí trpaslíci mají excentricity svých oběžných drah v širokém rozmezí, které je víceméně stejné jako v případě systémů dvojhvězd. To odpovídá scénáři, kdy se původní mračno prachu a plynu při gravitačním smršťování rozdělilo na dvě, druhá hvězda ale v některých případech byla příliš malá.
Výsledek: dosud známí hnědí trpaslíci nejsou z hlediska své evoluce přerostlé obří planety, ale hvězdy, jimž se kvůli nízké hmotnosti nepovedlo zažehnout plnohodnotnou fúzi. Rozdílná historie je stále dobře patrná na protáhlosti elipsy. Ale samozřejmě – množství vzorků zahrnutých do studie je omezené. Je možné, že v budoucnu objevíme objekty, které nám to, co teď vypadá jednoznačně, zase zkomplikují…
Brendan P. Bowler et al, Population-level Eccentricity Distributions of Imaged Exoplanets and Brown Dwarf Companions: Dynamical Evidence for Distinct Formation Channels, The Astronomical Journal (2020). DOI: 10.3847/1538-3881/ab5b11
Zdroj: W. M. Keck Observatory/Phys.org
Viz také podrobnější, ale už starší text: Subhanjoy Mohanty, Ray Jayawardhana: Záhada původu hnědého trpaslíka, Scientific American (české vydání únor 2006)
Jak vůbec dojde ke vzniku dvojhvězdy s hnědým trpaslíkem? Existují dvě hlavní teorie, podle první jsou hnědí trpaslíci menší hvězdy, které jsou posléze gravitačně „vytěsněny“/vymrštěny z mračna ven (podobné gravitační vytěsňování probíhalo i ve Sluneční soustavě). Podle druhé teorie způsobují v původním mračnu turbulence nepravidelné rozložení plynu a hnědý trpaslík je prostě zárodkem, který se náhodou ocitnul uprostřed takové menší „kapsy“.
