Exoplanety klíčem ke složení Slunce

ESO 042/09 tisková zpráva

Detailní studium vzorku 500 hvězd, z nichž 70 obklopuje známý planetární systém, posloužilo k vyřešení letité záhady slunečního lithia. Tým astronomů využívajících výkonný spektrograf ESO/HARPS objevil, že hvězdy slunečního typu obklopené planetami mnohem efektivněji ničí lithium ve svém nitru, než stejné hvězdy bez planetárních systémů. Kromě toho, že se tak podařilo vyřešit problém nedostatku lithia na Slunci, získali astronomové také velmi efektivní nástroj, jak odhalit hvězdy s planetárním systémem. 

„Již téměř 10 let jsme se pokoušeli zjistit, co odlišuje hvězdy doprovázené planetami od jejich osamocených protějšků,“ říká Garik Israelian, vedoucí autor článku, který tento týden vyjde v časopise Nature. „Nyní jsme objevili, že množství lithia ve hvězdách podobných Slunci závisí na tom, zda mají, či nemají planety.“
 
Po desetiletí byly u našeho Slunce zaznamenávány nižší hodnoty obsahu tohoto prvku ve srovnání s dalšími hvězdami slunečního typu a astronomové nebyli schopni tuto anomálii vysvětlit. Objev této vlastnosti u dalších hvězd s planetami však poskytuje zcela přirozené vysvětlení letité záhady, které je podle nás velmi jednoduché. „Slunce jeví nedostatek lithia, protože má planetární systém,“ dodává Israelian.  

Tento závěr je založen na analýze 500 hvězd, včetně 70, které hostí již objevený planetární systém. Většina z těchto stálic byla po řadu let pravidelně monitorována pomocí přístroje ESO High Accuracy Radial Velocity Planet Searcher, známého jako HARPS. Tento spektrograf je nainstalován na teleskopu ESO o průměru 3,6 m a je nejúspěšnějším světovým lovcem exoplanet. „Jedná se v současnosti o největší možný vzorek, který nám umožní odhalit, čím jsou hvězdy s planetárními systémy výjimečné,“ říká spoluautor Michel Mayor.

Astronomové se především zajímali o hvězdy slunečního typu, které tvořily téměř čtvrtinu celého vzorku. Většina z hvězd hostících planetární systém, obsahovala méně než 1 % množství lithia ve srovnání s ostatními. „Stejně jako naše Slunce byly tyto hvězdy velmi efektivní při spalování lithia, které získaly při svém vzniku,“ říká člen týmu Nuno Santos. „Díky použití takto unikátně velkého vzorku můžeme také vyloučit, že snížený obsah lithia má přímý vztah k nějaké jiné vlastnosti dané hvězdy, například jejímu stáří.“ 

Na rozdíl od ostatních prvků lehčích než železo nejsou atomy lithia, berylia či bóru ve velkém množství produkovány hvězdami. Vědci se domnívají, že lithium složené jen ze tří protonů a čtyř neutronů bylo z velké části vytvořeno krátce po Velkém třesku před 13,7 miliardami let. Takže pokud tento prvek nebyl nějakým procesem zničen v nitrech samotných hvězd, měla by většina z nich obsahovat jeho stejné poměrné množství. 

Tento výsledek poskytuje astronomům novou levnou metodu pro hledání planetárních systémů: na základě měření zastoupení lithia ve hvězdách je možné rozhodnout, které jsou vhodné pro další pozorovací programy hledání exoplanet.
 
Nyní když víme, že přítomnost planet je spojena s nízkým obsahem lithia v mateřských hvězdách, zbývá odhalit odpovědný fyzikální mechanismus. „Existuje několik možností, jak planety mohou narušovat pohyb hmoty ve vnitřních částech mateřských hvězd, měnit rozložení různých chemických prvků a tím způsobit zničení atomů lithia. Je na teoreticích, aby ukázali, který z procesů je nejpravděpodobnější,“ uzavírá Mayor.
 
Zdroj

 
Více informací

Výzkum bude prezentován v článku, zveřejněném 12. listopadu 2009 v časopise Nature (Enhanced lithium depletion in Sun-like stars with orbiting planets, autorů G. Israelian a kol.).

Složení týmu: Garik Israelian, Elisa Delgado Mena, Carolina Domínguez Cerdeña, and Rafael Rebolo (Instituto de Astrofisíca de Canarias, La Laguna, Tenerife, Spain), Nuno Santos a Sergio Sousa (Centro de Astrofisica, Universidade de Porto, Portugal), Michel Mayor a Stéphane Udry (Observatoire de Genève, Switzerland) a Sofia Randich (INAF, Osservatorio di Arcetri, Firenze, Italy).
 

ESO (Evropská jižní observatoř) je mezinárodní evropskou organizací pro astronomii. Jejími členy (14) jsou: Belgie, Česká republika, Dánsko, Finsko, Francie, Itálie, Německo, Nizozemí, Portugalsko, Rakousko, Španělsko, Švédsko, Švýcarsko a Velká Británie. ESO má za cíl vývoj, konstrukci a provoz výkonných pozemních dalekohledů, jenž zpřístupní astronomům významné vědecké objevy. ESO také hraje přední roli v astronomickém výzkumu a mezinárodní spolupráci. V současnosti provozuje světově jedinečné observatoře, jež se nacházejí na poušti Atacama Chile: La Silla, Paranal a Chajnantor. Na Paranalu ESO provozuje nejvyspělejší pozemní dalekohled pracující ve viditelném světle – Velmi velký dalekohled (VLT). Zároveň je ESO evropským zástupcem  největšího astronomického projektu všech dob – teleskopu ALMA. V současnosti ESO plánuje výstavbu Evropského extrémně velkého dalekohledu (E-ELT), který bude mít průměr primárního zrcadla 42 metrů. Bude pracovat ve viditelném a infračerveném oboru a stane se největším dalekohledem světa.

Odkazy

• odborný článek
• další informace: Exoplanet Media Kit
• webové stránky projektu (G. Israelian)
• tisková zpráva ESO 10/01

 
Kontakty
 
Garik Israelian; Insitituto de Astrofisica de Canarias, Tenerife, Spain; Phone: + 34 922 60 5258; E-mail: gil (at) iac.es

Nuno Santos, Sergio Sousa; Centro de Astrofisica da Universidade do Porto,  Portugal; Phone: +351 226 089 893; E-mail: Nuno.Santos (at) astro.up.pt, sousasag (at) astro.up.pt

Michel Mayor, Stéphane Udry; Observatory of Geneva University, Switzerland; Phone: +41 22 379 22 00; Email: Michel.Mayor (at) obs.unige.ch, Stephane.Udry (at) obs.unige.ch

ESO La Silla - Paranal - ELT Press Officer: Henri Boffin - +49 89 3200 6222 - hbofin@eso.org

ESO Press Officer in Chile: Valeria Foncea - +56 2 463 3123 - vfoncea@eso.org

Překlad: Jiří Srba, Hvězdárna Valašské Meziříčí

Národní kontakt: Pavel Suchan +420 267 103 040; suchan@astro.cz