Zvětšit obrázek

Snímek v blízkém infračerveném oboru ukazuje tři planety (označené a, b, c), které obíhají kolem hvězdy HR 8799. Barevné uprostřed jsou artefakty světla mateřské hvězdy vzniklé zpracováním obrazu. Kredit – Christian Marois (NRC Herzberg Institute of Astrophysics, Canada) a Bruce Macintosh

Téměř všechny dosud objevené planety obíhající jiné hvězdy než je naše Slunce byly zaznamenány nepřímými metodami. Zobrazit extrasolární planetu přímo je úkolem velmi obtížným, protože se obvykle zcela ztrácí ve světle své mateřské hvězdy. Nyní se ale astronomům podařilo tuto překážku překonat hned ve dvou případech. Oba objevy byly shodou okolností publikovány ve stejném čísle časopisu Science.

O přímé detekci planety obíhající kolem hvězdy Fomalhaut Osel už zprávu přinesl (Hubble spatřil extrasolární planetu ). Nyní se budeme věnovat druhému případu, objevu hned trojice planet u hvězdy HR 8799.

Zvětšit obrázek

Výtvarná představa planetárního systému kolem HR 8799. Kredit – Gemini observatory, Lynette Cook

Zatímco o planetu Fomalhaut b se zasloužil Hubbleův kosmický dalekohled, hvězda HR 8799 byla studována za pomoci obřích pozemských dalekohledů Keck a Gemini North, které studují vesmír z vrcholku havajské hory Mauna Kea. Astronomové k objevu planet využili adaptivní optiku dalekohledů, která jim umožňuje potlačit chvění zemské atmosféry. Kromě toho na získané snímky museli aplikovat speciální techniky zpracování obrazu, díky nimž eliminovali světlo mateřské hvězdy.

Hvězda HR 8799 leží ve vzdálenosti 140 světelných roků od Slunce a je zhruba 1,5krát větší než naše mateřská hvězda. Nově objevené planety mají hmotnosti 10, 10 a 7 Jupiterů a obíhají ve vzdálenostech 24, 37 a 67 astronomických jednotek (tj. střední vzdálenost Země od Slunce) od centrální hvězdy. Třetí z nich se nachází uvnitř prachového disku podobného Kuiperově pásu ze Sluneční soustavy. Ten v našem planetárním systému začíná za 30 astronomickými jednotkami od Slunce. Hmotnosti planet klesají s rostoucí vzdáleností od hvězdy, což je rovněž podobnost s obřími planetami Sluneční soustavy.

 „Až dosud byla každá objevená extrasolární planeta vlnkou v grafu,“ připomíná nepřímé metody objevu exoplanet Bruce Macintosh (Lawrence Livermore National Laboratory), jeden z členů výzkumného týmu. A dodává: „Toto jsou první snímky celého systému. Je to milník v hledání a popisu planetárních systémů kolem hvězd.“

Zvětšit obrázek

Dalekohledy W. K. Kecka na Havaji mají průměr hlavního zrcadla 10 metrů. Jsou vybaveny systémem adaptivní optiky, který umožnil mj. přímou detekci extrasolárních planet kolem hvězdy HR 8799. Kredit – Rick Peterson

Z výše uvedených údajů vyplývá, že zdejší planetární systém je zvětšeninou naší soustavy. Vzdálenosti jsou zde větší a také mateřská hvězda je větší a jasnější. Vědci jsou přesvědčeni, že zde existují i další planety, které ale dosud nebyly spatřeny. „Prachový disk kolem HR 8799 je jedním z nejmasivnějších mezi hvězdami do vzdálenosti 300 světelných roků,“ komentuje místní poměry Ben Zuckerman (University of California, Los Angeles).

Co je také zajímavé, mateřská hvězda je jasná, modrá hvězda typu A. Takové hvězdy jsou obvykle ignorovány při hledání planet, protože rozdíl mezi svítivostí hvězdy a planety je obrovský. Na druhou stranu mají ale významnou výhodu – prachové disky kolem nich jsou velmi hmotné a vznikají z nich těžší planety, jež jsou více vzdálené od hvězdy. A to naopak zvyšuje šanci na jejich přímou detekci.

To je také jedním z důvodů, proč se planetární systém kolem HR 8799 poměrně značně liší od jiných systémů exoplanet, které byly objeveny nepřímými technikami. Ty totiž výrazně preferují velké planety v těsné blízkosti mateřské hvězdy.

Přímá detekce exoplanet přináší obrovskou výhodu – jejich světlo je odděleno od světla hvězd a proto je možno je studovat jako samostatné objekty a využít spektroskopii pro odvození jejich vlastností jakými jsou teplota či složení.

Zdroje:
Lawrence Livermore National Laboratory
W. M. Keck observatory