ALMA objevila chladný prach v okolí nejbližší hvězdy

ESO 035/17 tisková zpráva

Radioteleskop ALMA pro milimetrovou a submilimetrovou oblast elektromagnetického záření pracující v Chile detekoval prach v okolí nejbližší sousední hvězdy Proximy Centauri. Nová pozorování odhalila, že záření chladných prachových částic vychází z oblasti, která by se ve Sluneční soustavě rozkládala od oběžné dráhy Země až téměř k Jupiteru. Navíc se zdá, že v soustavě Proximy může být ještě jeden o něco chladnější vnější prachový pás. Tyto oblasti by mohly být známkou přítomnosti komplexního planetárního systému. Jelikož se očekává, že částice v těchto oblastech jsou tvořeny horninami a ledem, jsou pozorované struktury nejspíše podobné mohutnějším pásům meziplanetární hmoty, jaké známe ze Sluneční soustavy , kde se rovněž jedná o zbytky látky nespotřebované při vzniku a vývoji planet.

Slunci nejbližší sousední hvězdou je Proxima Centauri, která se na obloze promítá do souhvězdí Kentaura (Centaurus). Jedná se o slabého červeného trpaslíka, který leží jen asi čtyři světelné roky daleko. Kolem této drobné hvězdičky v oblasti s příznivými teplotními podmínkami obíhá planeta Proxima b – těleso o velikosti Země objevené v roce 2016, které je v současnosti Zemi nejbližší známou extrasolární planetou. Zdá se však, že systém kolem Proximy je složitější. Nová pozorování provedená pomocí radioteleskopu ALMA totiž odhalila záření oblaků chladného kosmického prachu, které hvězdu obklopují.

Hlavní autor nové studie Guillem Anglada [1] (Instituto de Astrofísica de Andalucía (CSIC), Granada, Španělsko) přibližuje význam tohoto objevu: „Prach kolem Proximy je velmi důležitý, protože po objevu terestrické planety Proxima b jde o první známku přítomnosti složitějšího systému kolem Slunci nejbližší sousední hvězdy.“

Prachové pásy jsou pozůstatky hmoty, která nebyla zapracována do větších těles, jakými jsou třeba planety. Ledové a kamenné částice, které se zde nacházejí, mohou nabývat nejrůznějších velikostí od submilimetrového nejjemnějšího prachu až po kilometrová tělesa, která bychom označili jako planetky [2].

Zdá se, že pozorovaný prach leží v pásu, který se táhne do vzdálenosti několika set milionů kilometrů od Proximy. Jeho odhadovaná hmotnost představuje asi 1/100 Země. Teplota částic v této oblasti by se podle odhadu mohla pohybovat kolem -230 °C , což je zhruba srovnatelné s Kuiperovým pásem za drahou Neptunu ve Sluneční soustavě.

V datech ALMA byly nalezeny také známky přítomnosti dalšího prachového pásu s ještě nižší teplotou, který se nachází asi desetkrát dále od Proximy. Pokud bude existence tohoto vnějšího pásu potvrzena, bude se, s ohledem na velmi chladné prostředí ve velké vzdálenosti od hvězdy slabší než Slunce, jednat o mimořádně zajímavý objev. Oba pásy se však nacházejí mnohem dále od Proximy, než planeta Proxima b, která obíhá ve vzdálenosti jen 4 miliony kilometrů od mateřské hvězdy [3].

Guillem Anglada vysvětluje možné důsledky tohoto objevu: „Výsledky naznačují, že Proxima Centauri by mohla mít kolem sebe systém více planet s bohatou historií vzájemných interakcí, jejichž důsledkem byl vznik pozorovaných prachových pásů. Další výzkum by rovněž měl přinést informace, které by mohly posloužit k odhadnutí polohy dosud nepozorovaných dalších planet tohoto systému.“

Planetární systém Proximy Centauri je mimořádně zajímavý rovněž s ohledem na plány projektu Starshot, jehož cílem je budoucí průzkum této soustavy pomocí kosmických mikroplachetnic poháněných ze Země pulsy laserového záření. Znalost prostředí kolem Proximy bude pro plánování takové mise velmi důležitá.

Spoluautor práce Pedro Amado (Instituto de Astrofísica de Andalucía) upozorňuje, že tato pozorování představují pouhý začátek: „Tyto první výsledky ukazují, že ALMA je schopná detekovat prachové struktury kolem Proximy Centauri. Teprve další výzkum nám ale poskytne mnohem detailnější informace o jejím planetárním systému. V kombinaci s výzkumem protoplanetárních disků kolem mladých hvězd bude možné zjistit řadu detailů o procesech, které doprovázely vznik Země a Sluneční soustavy před 4,6 miliardami lety. Co vidíme teď, to je jenom předkrm, ochutnávka toho, co teprve přijde.“

Zdroj

Poznámky

[1] Guillem Anglada, hlavní autor této studie, náhodou nese stejné jméno jako astronom Guillem Anglada-Escudé – vedoucí týmu, který objevil planetu Proxima Centauri b a je zároveň spoluautorem článku popisujícího i tuto studii. Mezi oběma vědci však není žádný příbuzenský vztah.

[2] Proxima Centauri je poměrně starou hvězdou, její stáří je podobné jako v případě Sluneční soustavy. Prachové pásy kolem této hvězdy jsou tedy pravděpodobně podobného charakteru jako zbytkový prach v Kuiperově pásu, pásu planetek a prach ve Sluneční soustavě pozorovatelný ze Země jako zodiakální světlo. Působivé disky, které ALMA pozoruje kolem mladších hvězd, například HL Tauri, obsahují mnohem více hmoty, která se podílí na procesu vzniku planet.

[3] Zdánlivý vzhled velmi slabého vnějšího pásu, pokud jeho existence bude potvrzena, astronomům poskytne odhad sklonu planetárního systému Proximy Centauri. Disk by měl vypadat eliptický díky náklonu, ačkoliv se očekává, že ve skutečnosti je kruhový. To by v důsledku mělo umožnit lépe odhadnout hmotnost planety Proxima b, pro kterou v současnosti známe pouze dolní limit.

Další informace

Výzkum byl prezentován v článku “ALMA Discovery of Dust Belts Around Proxima Centauri” autorů Guillem Anglada a kol., který byl publikován ve vědeckém časopise Astrophysical Journal Letters.

Složení týmu: Guillem Anglada (Instituto de Astrofísica de Andalucía (CSIC), Granada, Španělsko [IAA-CSIC]), Pedro J. Amado (IAA-CSIC), Jose L. Ortiz (IAA-CSIC), José F. Gómez (IAA-CSIC), Enrique Macías (Boston University, Massachusetts, USA), Antxon Alberdi (IAA-CSIC), Mayra Osorio (IAA-CSIC), José L. Gómez (IAA-CSIC), Itziar de Gregorio-Monsalvo (ESO, Santiago, Chile; Joint ALMA Observatory, Santiago, Chile), Miguel A. Pérez-Torres (IAA-CSIC; Universidad de Zaragoza, Zaragoza, Španělsko), Guillem Anglada-Escudé (Queen Mary University of London, London, UK), Zaira M. Berdiñas (Universidad de Chile, Santiago, Chile; IAA-CSIC), James S. Jenkins (Universidad de Chile, Santiago, Chile), Izaskun Jimenez-Serra (Queen Mary University of London, London, UK), Luisa M. Lara (IAA-CSIC), Maria J. López-González (IAA-CSIC), Manuel López-Puertas (IAA-CSIC), Nicolas Morales (IAA-CSIC), Ignasi Ribas (Institut de Ciències de l’Espai, Barcelona, Španělsko), Anita M. S. Richards (JBCA, University of Manchester, Manchester, UK), Cristina Rodríguez-López (IAA-CSIC) a Eloy Rodríguez (IAA-CSIC).

ESO je nejvýznamnější mezivládní astronomická organizace Evropy, která v současnosti provozuje jedny z nejproduktivnějších pozemních astronomických observatoří světa. ESO podporuje celkem 16 zemí: Belgie, Brazílie, Česká republika, Dánsko, Finsko, Francie, Itálie, Německo, Nizozemsko, Portugalsko, Rakousko, Španělsko, Švédsko, Švýcarsko, Velká Británie a hostící stát Chile. ESO uskutečňuje ambiciózní program zaměřený na návrh, konstrukci a provoz výkonných pozemních pozorovacích komplexů umožňujících astronomům dosáhnout významných vědeckých objevů. ESO také hraje vedoucí úlohu při podpoře a organizaci celosvětové spolupráce v astronomickém výzkumu. ESO provozuje tři unikátní pozorovací střediska světového významu nacházející se v Chile: La Silla, Paranal a Chajnantor. Na Observatoři Paranal, nejvyspělejší astronomické observatoři světa pro viditelnou oblast, pracuje Velmi velký dalekohled VLT a také dva další přehlídkové teleskopy – VISTA a VST. Dalekohled VISTA pozoruje v infračervené části spektra a je největším přehlídkovým teleskopem na světě, dalekohled VST je největším teleskopem navrženým k prohlídce oblohy ve viditelné oblasti spektra. ESO je významným partnerem revolučního astronomického teleskopu ALMA, největšího astronomického projektu současnosti. Nedaleko Paranalu v oblasti Cero Armazones staví ESO nový dalekohled ELT (Extremely Large Telescope), který se stane „největším okem hledícím do vesmíru“.

Odkazy

• Vědecký článek
• Snímky dalekohledu ALMA
• Tisková zpráva o objevu planety Proxima b

Kontakty

Viktor Votruba; národní kontakt; Astronomický ústav AV ČR, 251 65 Ondřejov, Česká republika; Email: votruba@physics.muni.cz

Jiří Srba; překlad; Hvězdárna Valašské Meziříčí, p. o., Česká republika; Email: jsrba@astrovm.cz

Guillem Anglada; Instituto de Astrofísica de Andalucía (CSIC); Granada, Spain; Email: guillem@iaa.es

Pedro J. Amado; Instituto de Astrofísica de Andalucía (CSIC); Granada, Spain; Email: pja@iaa.csic.es

Antxon Alberdi; Instituto de Astrofísica de Andalucía (CSIC); Granada, Spain; Email: antxon@iaa.es

Enrique Macias; Boston University; Boston, USA; Email: emacias@bu.edu

Itziar de Gregorio-Monsalvo; ESO/ALMA; Santiago, Chile; Tel.: +56 22 4676316; Email: idegrego@eso.org

Richard Hook; ESO Public Information Officer; Garching bei München, Germany; Tel.: +49 89 3200 6655; Mobil: +49 151 1537 3591; Email: rhook@eso.org