Hnědý trpaslík doprovází hvězdu podobnou Slunci

Astronomům se podařilo zobrazit velmi mladého hnědého trpaslíka („nepodařenou“ hvězdu), který obíhá v těsném sousedství kolem mladé blízké hvězdy podobné Slunci. Předpokládá se, že tento objev může vrhnout nové světlo na počáteční fázi formování naší Sluneční soustavy.

Mezinárodní tým astronomů pod vedením University of Hawaii tvořili Beth Biller a Michael Liu, dále z University of Arizona spolupracovali astronom Laird Close a postgraduální studenti Eric Nielsen, Jared Males a Andy Skemer, kterým se podařil tento mimořádný objev na základě pozorování pomocí koronografu NICI (Near-Infrared Coronagraphic Imager) umístěného na dalekohledu Gemini-South Telescope v Chile, jenž je vybaven objektivem o průměru 8 m.

Co dělá tento objev výjimečným, je mimořádně malá vzdálenost mezi primární hvězdou PZ Tel A a jejím průvodcem – hnědým trpaslíkem PZ Tel B o hmotnosti 36krát převyšující hmotnost Jupiteru. Oba objekty jsou od sebe vzdáleny pouze 18 AU (astronomických jednotek), což přibližně odpovídá vzdálenosti planety Uran od Slunce. Na obloze se promítají do souhvězdí Dalekohledu (Telescopium) na jižní polokouli.

Většina mladých hnědých trpaslíků a planetárních průvodců, objevených na základě přímého zobrazení, se nachází ve vzdálenostech větších než 50 AU (Pluto obíhá kolem Slunce ve vzdálenosti 40 AU). Kromě této malé vzdálenosti astronomové zjistili při pozorování v uplynulém roce, že se objekt PZ Tel B poměrně rychle vzdaluje od mateřské hvězdy.

Na starším snímku, pořízeném před 7 lety, který znovu analyzoval Laird Close, profesor na oddělení astronomie University of Arizona´s Steward Observatory, bylo zjištěno, že objekt PZ Tel B byl přezářen světlem mateřské hvězdy minimálně ještě v roce 2003, z čehož vyplývá, že jeho dráha bude spíše eliptická než kruhová.

„Protože PZ Tel A je řídce se vyskytující hvězda a oba objekty jsou blízké a velmi mladé, mohly být zobrazeny v minulosti již několikrát,“ říká Laird Close. „Tak jsme docela překvapivě spatřili nového průvodce hvězdy, která byla považována za osamělý objekt.“

Hlavní autor článku Beth Biller říká: „PZ Tel B se nachází na mimořádně excentrické dráze – v posledních 10 letech jsme sledovali doslova z boku vnitřní oblasti této planetární soustavy. Takto lze nejlépe vysvětlit velice protáhlou eliptickou dráhu hnědého trpaslíka.“

Mateřská hvězda PZ Tel A je mladším analogem Slunce. Má podobnou hmotnost, avšak je velmi mladá. Její stáří je odhadováno na pouhých 12 miliónů roků (stáří Slunce je zhruba 4,5 miliardy roků). Ve skutečnosti je soustava PZ Tel stále dost mladá na to, aby si udržela dostatečné množství chladného cirkumstelárního prachu, který může být přetvořen v důsledku gravitačních interakcí mezi hvězdou a jejím mladým průvodcem.

To dělá ze systému PZ Tel významnou laboratoř ke studiu raných fází vzniku planetárních soustav. S odhadovanou hmotností 36 Jupiterů má oběžný pohyb objektu PZ Tel B závažné důsledky pro vznikající planety v systému PZ Tel (jestli vůbec mohou vzniknout).

Protože hnědý trpaslík PZ Tel B se nachází tak blízko mateřské hvězdy, je nezbytná speciální technika k rozpoznání slabého světla průvodce v jasnější záři primární hvězdy. Při pohledu ze Země jsou oba objekty od sebe vzdáleny pouhé 0,33 obloukové vteřiny (což odpovídá průměru deseticentové mince při pohledu ze vzdálenosti 11 km).

Aby se podařilo vyfotografovat objekt tak blízko hvězdy, využil tým astronomů systém adaptivní optiky spojený s koronografem, který odstranil přebytečné světlo hvězdy. Následně byla použita speciální technika k vytvoření snímku, na němž byla zjištěna přítomnost objektu PZ Tel B a změřen jeho oběžný pohyb.

Hnědý trpaslík PZ Tel B byl objeven pomocí přístroje NICI (Near-Infrared Coronagraphic Imager), nejvýkonnějšího přístroje s vysokým kontrastem, zkonstruovaného pro zobrazování hnědých trpaslíků a exoplanet na oběžných drahách kolem hvězd. NICI může detekovat průvodce miliónkrát slabšího než mateřská hvězda, vzdáleného pouhou jednu obloukovou vteřinu.

Mezinárodní tým astronomů má připraven seznam asi 300 hvězd k dalšímu průzkumu prostřednictvím zařízení NICI. Michael Liu říká: „Stojíme zatím na samotném začátku objevování nejrůznějších konfigurací planetárních soustav v okolí hvězd podobných Slunci. Unikátní schopnosti aparatury NICI nám poskytnou výkonný pracovní nástroj pro studium jejich představitelů prostřednictvím přímého zobrazení.“

Zdroj: http://uanews.org/node/33014 a http://www.gemini.edu/node/11495

autor: František Martinek