Sciencemag.cz
Doporučujeme
Astronomové objevili planetární systém, který vykazuje dosud nejsilnější pozorovanou gravitační interakci mezi dvěma obřími planetami. Tento gravitační tanec je tak silný, že způsobuje zdánlivé změny periody oběhu planet v řádu dní! Planetární systém TOI-4504, který navíc také hostí malou planetu o velikosti mezi Zemí a Neptunem, představuje velmi důležitý objev, který astronomům umožní lépe porozumět formování a vývoji planetárních soustav.
Planetární systém TOI-4504, objevený vesmírnou misí TESS v souhvězdí Lodní kýl na jižní obloze, se skládá ze dvou planet o něco větších než náš Jupiter a jednoho mini Neptunu. Planeta TOI-4504 c s hmotností 3,8 hmotnosti Jupitera přechází z našeho pohledu přes disk své mateřské hvězdy a způsobuje tak mírný pokles její jasnosti a my pak můžeme pozorovat tzv. tranzity průměrně jednou za 82 dní, což je doba jejího oběhu. Orbita TOI-4504 c je gravitačně ovlivňována netranzitující planetou TOI-4504 d s hmotností 1,4x větší než je hmotnost Jupitera. Podle konkrétní konfigurace planet můžeme pozorovat dřívější nebo pozdější okamžiky průchodu planety TOI-4504 c před hvězdou, tedy variaci v okamžicích tranzitů. Amplituda těchto změn činí v případě planety c 4 dny, což je nejvíce, co bylo doposud detekováno. Kdyby tranzitovala planeta d, která byla díky změnám v periodě planety c objevena, pozorovali bychom dokonce změny v okamžicích tranzitů s amplitudou 6 dní.
Hlavní autorkou studie, která byla publikována v Astrophysical Journal Letters, je doktorská studentka Michaela Vítková z Masarykovy univerzity v Brně, která svůj výzkum vedla na Astronomickém ústavu AV ČR v Ondřejově. “Byli jsme velmi překvapeni, když jsme detekovali změny s tak velkou amplitudou. Dosavadní rekordman měl totiž amplitudu změn poloviční a jednalo se o úplně jiný typ planety,” říká Vítková. Změny okamžiků tranzitů jsou zvláště výrazné u planet, které jsou v tzv. rezonanci. To znamená, že periody jejich oběžných dob jsou v poměru malých celých čísel. To je i případ planet TOI-4504 c a d, které mají poměry oběžných dob blízko k 2:1.
Systémy s hmotnými planetami na drahách s periodami v řádu desítek dní jsou pro astronomy extrémně důležité, protože mohou napovědět něco o historii a evoluci planetárních systémů. “Výzkum systému TOI-4504 upřednostňuje scénář, že by pozorovaná rezonantní konfigurace v systému mohla být výsledkem migrace planet během formování v protoplanetárním disku spíše než interakcí mezi planetami v systému, případně nějakým jiným tělesem,” vysvětluje Trifon Trifonov z MPIA v Německu.
Studie byla založena na změnách jasnosti patrných v datech z vesmírné mise TESS a analýze spekter ze spektrografu FEROS na dalekohledu s průměrem 2,2 m umístěným v Chile. Autoři také potvrdili, že se v systému nalézá ještě jedna, menší planeta s hmotností asi 10 hmotností Země, na vnitřní orbitě s periodou oběhu 2,4 dne. “Systém TOI-4504 je velmi komplexní a získat dostatek dat pro dobrou analýzu vyžaduje čas. Naše studie demonstruje výhody velkých spoluprací,” doplňuje Rafael Brahm z UAI v Chile a koordinátor konsorcia WINE. “V budoucnu můžeme očekávat objevy planet, které vykazují ještě větší změny okamžiků tranzitů, než TOI-4504 c,” uzavírá Marek Skarka z Astronomického ústavu AV ČR.
https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/ad9a53, DOI: 10.3847/2041-8213/ad9a53
tisková zpráva Astronomického ústavu AV ČR
