Astronomové zaměřili Spitzerův kosmický dalekohled, který zkoumá vesmír v infračerveném oboru spektra, na pozůstatek po explodující hvězdě a nalezli kolem něho disk tvořený materiálem, který tato hvězda při svém zániku vyvrhla do vesmíru. Z tohoto disku se následně mohou vytvořit zcela nové planety. „Jsme ohromeni tím, že proces vzniku planet se zdá být tak univerzálním,“ komentoval tuto skutečnost Deepto Chakrabarty (Massachusetts Institute of Technology), který je spoluautorem publikace v časopise Nature. Na objevu se dále podíleli jeho kolegové z institutu Zhongxiang Wang a David Kaplan.
Zánik těžké hvězdy
Podle obecně uznávaných modelů se hvězda s hmotností mezi osmi a dvaceti hmotnostmi Slunce na konci svého života, tedy po spotřebování nukleárního paliva, zhroutí do neutronové hvězdy. Vzniklé těleso má průměr kolem deseti kilometrů, ale jeho hmotnost odpovídá asi 1,4násobku hmotnosti Slunce. O extrémně vysoké hustotě svědčí fakt, že čajová lžička hmoty takové hvězdy by vážila miliardy tun.
Plyn, který tvořil vnější vrstvy původní hvězdy, se od této husté hvězdy odrazí a je vyvržen do okolního prostoru. Mohutná rázová rozmetá obálku hvězdy a my pozorujeme úkaz, který nazýváme exploze supernovy. Pokud tento odvržený materiál nemá dostatečně velkou rychlost, neunikne gravitaci neutronové hvězdy. Další vývoj pak závisí na hmotnosti zanikající hvězdy. Přesahuje-li její hmotnost 20násobek hmotnosti Slunce, začne dopadat zpět na neutronovou hvězdu, což povede k jejímu dalšímu zhroucení až do černé díry. U méně hmotných hvězd namísto toho tento materiál vytvoří kolem neutronového zbytku rotující disk, který se může stát místem vzniku nových planet.
Disk obklopuje pulsar
Spitzerův dalekohled sledoval pulsar označený 4U 0142+61, který leží ve směru souhvězdí Kasiopeji, ve vzdálenosti 13 tisíc světelných roků.
Kdysi zde zářila hvězda vážící mezi 10 a 20 hmotnostmi Slunce. Zhruba před 100 tisíci roky se její jádro zhroutilo a hvězdy vybuchla jako supernova. Nepřežila víc než 10 miliónů roků, což je u takto těžkých hvězd obvyklá doba.
Dalekohled v její blízkosti odhalil tepelné záření prachového disku, který se mezitím stihl okolo pulsaru vytvořit. Vnitřní okraj tohoto disku leží ve vzdálenosti asi 1,5 miliónů kilometrů od hvězdy, jeho vnější okraj je asi o 3 milióny kilometrů dále.
Celková hmotnost materiálu v disku dosahuje asi desetinásobku hmotnosti naší Země.
Pulsary mají planety
Astronomové dnes znají necelé dvě stovky planet obíhajících jiné hvězdy než je naše Slunce. Vůbec první planety, které byly objeveny, ale patří mezi vůbec ty nejvíce kuriózní vůbec. V roce 1992 nalezl Aleksander Wolszczan (Pennsylvania State University) a jeho spolupracovníci tři planety obíhající pulsar PSR B1257+12. Dvě z nich jsou svými rozměry srovnatelné s naší Zemí. Od té doby našli vědci nepřímé důkazy o tom, že tyto planety byly vytvořeny z disku trosek hvězdné exploze. Až dosud se ale nepodařilo takový disk detekovat. Pozorování prachového disku v blízkosti pulsaru 4U 0142+61 tak přináší chybějící kamínek do této mozaiky. „Shledávám velmi vzrušujícím vidět přímý důkaz toho, že trosky kolem pulsaru se mohou shluknout do disku. To může být začátek druhé generace planet,“ neskrývá své nadšení nad novým objevem právě Aleksander Wolszczan. Pokud by zde existovaly nějaké planety před hvězdnou explozí, zanikly by zároveň se svou mateřskou hvězdou.
Preference kamenných planet
Vznik planet v okolí neutronových hvězd bude zřejmě probíhat podle podobného scénáře jako se tak děje u hvězd mladých. Ovšem s jednou zásadní výjimkou! Mnohem snáze budou vznikat malé planety pozemského typu než plynní obři jako je například Jupiter. Jedním z důvodů je odlišné chemické složení částic v disku. Materiál prošel během života hvězdy přeměnou a disk nyní obsahuje velké množství těžkých prvků a naopak málo lehkých prvků jako je vodík či hélium. „Pokud máte na kovy bohaté prostředí, není těžké z něho vytvořit kamenné planety za velmi krátkou dobu,“ upozorňuje Aleksander Wolszczan.
Dalším z důvodů, proč budou favorizovány kamenné planety, je nedostatek materiálu. Ke vzniku planety Jupiterova typu je potřeba materiálu o hmotnosti nejméně deseti Zemí, aby se vlastní gravitací mohl shluknout a vytvořit plynného obra. Jelikož toto číslo odpovídá celkové hmotnosti materiálu v celém disku, je nepravděpodobné, že by se zde v budoucnosti vytvořila jediná planeta. Několik menších, kamenných planet je pravděpodobnější volbou.
Se životem neslučitelné
Existují-li někde planety, každého hned napadne možnost přítomnosti života. V tomto případě je ovšem odpověď na takovou otázku jednoznačná. Není prakticky žádná šance, aby se na takové planetě život mohl vytvořit. Tedy alespoň ne život založený na uhlíku. Planety obíhající pulsar jsou totiž neustále bombardovány vysoko-energetickým zářením, které tuto možnost vylučuje. Charles Beichman (JPL) k tomu lakonicky poznamenal: „toto není Malibu!“ A dodává: „Tyto planety musí v Galaxii patřit mezi nejméně příznivé pro vznik života.“
Zdroje:
NASA Science News
www.space.com
Diskuze:
