Objeven první systém prstenců kolem planetky

ESO 010/14 tisková zpráva

Kentaur Chariklo má dva prstence

Pozorování provedená na mnoha místech jižní Ameriky včetně observatoře La Silla v Chile přinesla překvapivý objev. Vzdálená planetka Chariklo má systém dvou prstenců. Jedná se o teprve pátý objekt ve Sluneční soustavě (a o zdaleka nejmenší těleso), u kterého byl prstenec objeven. Původ tohoto útvaru je však záhadou. Mohlo by se jednat o pozůstatek kolize, při které na oběžné dráze kolem planetky vznikl disk trosek. Výsledky byly zveřejněny ve vědeckém časopise Nature 26. března 2014.

Prstence planety Saturn patří k nejpůsobivějším útvarům ve Sluneční soustavě. Méně nápadné prstence mají i všechny ostatní velké planety – Jupiter, Uran i Neptun. U menších objektů se však přes opakované pečlivé hledání prstence objevit nepodařilo. Nedávno provedená pozorování přechodu planetky (10199) Chariklo [1], [2] před vzdálenou hvězdou však ukázala, že toto malé těleso prstence má.
 
„Nehledali jsme prstenec a ani jsme si nemysleli, že tak malá tělesa, jako je Chariklo, by něco takového mohla mít. Objev samotný i množství zjištěných detailů byly pro nás naprostým překvapením,“ říká Felipe Braga-Ribas (Observatório Nacional/MCTI, Rio de Janeiro, Brazílie) – vedoucí kampaně a hlavní autor článku v časopise Nature.
 
Chariklo je dosud největším známým příslušníkem skupiny těles označované jako Kentauři [3]. Obíhá mezi Saturnem a Uranem ve vnější části Sluneční soustavy. Podle předpovědí měla tato planetka 3. června 2013 na své pouti oblohou zakrýt hvězdu s katalogovým označením UCAC4 248-108672. Úkaz měl být pozorovatelný z celé jižní Ameriky [4] a astronomové k jeho pozorování využili celkem sedmi dalekohledů na různých místech. Mezi nimi i Dánský národní teleskop s primárním zrcadlem o průměru 1,54 m a malý přehlídkový dalekohled TRAPPIST, které oba pracují na observatoři ESO/La Silla [5]. Podařilo se jim zachytit zdánlivé zmizení hvězdy v okamžiku, kdy její světlo bylo na několik sekund blokováno tělesem planetky Chariklo. Tomuto úkazu se říká zákryt hvězdy planetkou [6]. 

Zaznamenali však mnohem více, než očekávali. Několik sekund před samotným zákrytem a znovu několik sekund po opětovném objevení hvězdy došlo ke slabým a velmi krátkým poklesům zdánlivé jasnosti sledované hvězdy [7] – její světlo zastínilo ještě něco jiného v okolí planetky Chariklo! Na základě porovnání údajů z různých stanovišť se týmu podařilo určit velikost a rekonstruovat tvar planetky, ale rovněž určit šířku, orientaci a další vlastnosti nově objeveného prstence.  

Týmu se podařilo ukázat, že těleso o průměru 250 km pohybující se za oběžnou drahou Saturnu má systém prstenců, který tvoří dvojice ostře ohraničených prstenů (o šířce 7 km a 3 km) oddělená devítikilometrovou mezerou.

"Pro mě bylo prostě úžasné, že jsme byli schopni prstenec nejen detekovat, ale také rozlišit jeho dvě části,“ říká Uffe Gråe Jørgensen (Niels Bohr Institute, University of Copenhagen, Dánsko), jeden z členů týmu. „Zkouším si představit, jaké by to asi bylo stát na povrchu tohoto ledového tělesa – které je tak malé, že rychlé sportovní auto by na něm dosáhlo únikové rychlosti a odlétlo do vesmíru – a hledět vzhůru na systém prstenců široký 20 km obíhající 1000krát blíže než Měsíc kolem Země." [8]

Přestože řada otázek zatím zůstává nezodpovězena, astronomové se domnívají, že tento typ prstence pravděpodobně mohl vzniknout ze zbytků po srážce. Do dvou úzkých prstenů jej však musel rozdělit předpokládaný malý měsíc. 

„Takže je pravděpodobné, že Chariklo má alespoň jeden malý měsíc, který stále čeká na objevení,“ dodává Felipe Braga Ribas.

Může se také ukázat, že prstence jsou přechodným jevem a následně se mohou zformovat do podoby malého měsíce. Podobná souslednost jevů (v mnohem větším měřítku) může vysvětlit jak vznik našeho Měsíce v počátečních fázích vývoje sluneční soustavy, tak původ mnoha dalších měsíců kolem planet i planetek.

Členové týmu provizorně pojmenovali prstence Oiapoque a Chuí, po dvojici řek tekoucích poblíž severní a jižní hranice Brazílie [9].

Zdroj

Poznámky

[1] Všechna tělesa Sluneční soustavy, která jsou příliš malá (mají nízkou hmotnost) na to, aby se vlastní gravitací zformovala do přibližně sférického tvaru, jsou v současnosti podle definice IAU označována společným názvem 'malá tělesa sluneční soustavy'. Tato skupina se však člení na další podkategorie podle různých parametrů. 

[2] IAU Minor Planet Center – je mezinárodním centrem pro objevy a sledování malých těles ve Sluneční soustavě. Oficiální označení planetky [v tomto případě (10 199) Chariklo] má dvě části: (číslo) a jméno. Číslo udávalo původně pořadí objevu, nyní jde o pořadí přidělené po přesném určení dráhy tělesa. Zatímco číslo planetka dostává automaticky, její jméno navrhují objevitelé a návrh schvaluje komise IAU. Počet známých planetek je tak vysoký, že řada objektů s definitivním číslem jméno nemá.

[3] Kentauři (EN) jsou malá tělesa vnější části Sluneční soustavy s nestabilními drahami, které křižují dráhy velkých planet. Předpokládá se, že díky výrazném rušivým efektům zůstávají na těchto drahách pouze miliony let. Kentauři se odlišují od planetek hlavního pásu a jejich původ je třeba hledat pravděpodobně v oblasti za drahou Neptunu (v Kuiperově pásu). Označení ‚kentauři‘ odkazuje na fakt, že tato tělesa (stejně jako jejich mytologičtí jmenovci) mají vlastnosti dvou jinak odlišných skupin objektů – komet a planetek. Chariklo je však spíše objekt podobný planetkám, dosud nikdy u něj nebyly detekovány známky kometární aktivity.  

[4] Úkaz byl předpovězen na základě nedávno zveřejněných systematických pozorování provedených pomocí dalekohledu MPG/ESO s primárním zrcadlem o průměru 2,2 m, který pracuje na observatoři La Silla v Chile.

[5] Kromě Dánského národního teleskopu a přehlídkového dalekohledu TRAPPIST pracujících na observatoři La Silla se do pozorování úkazů zapojily také tyto přístroje a instituce: Universidad Católica Observatory [UCO] Santa Martina (Pontifícia Universidad Católica de Chile); dalekohledy systému PROMPT (University of North Carolina, Chapel Hill); Pico dos Dias Observatory (National Laboratory of Astrophysics [OPD/LNA], Brazílie); dalekohled SOAR (Southern Astrophysical Research telescope); Caisey Harlingten's 20-inch Planewave telescope (Searchlight Observatory Network); R. Sandness's telescope (San Pedro de Atacama Celestial Explorations); Universidade Estadual de Ponta Grossa Observatory; Observatorio Astronomico Los Molinos (OALM, Uruguay); Observatorio Astronomico (Estacion Astrofisica de Bosque Alegre, Universidad Nacional de Cordoba, Argentina); Polo Astronômico Casimiro Montenegro Filho Observatory a Observatorio El Catalejo (Santa Rosa, La Pampa, Argentina).

[6] Jedná se o jediný způsob jak přesně určit velikost a tvar takto vzdáleného objektu – průměr planetky Chariklo je pouze 250 km a nachází se ve vzdálenosti přes miliardu kilometrů od Země. I v těch největších dalekohledech takto vzdálený objekt vypadá jako slabá tečka.

[7] Prstence Uranu a prstencové oblouky Neptunu byly objeveny podobným způsobem během zákrytů hvězd v letech 1977 a 1984. Na objevení prstenců Neptunu se rovněž podílely dalekohledy ESO.

[8] Muselo by se jednat o opravdu rychlé auto, protože úniková rychlost z planetky Chariklo je asi 350 km/h.

[9] Uvedená pojmenování jsou neformální, oficiální označení bude přiděleno následně v rámci zavedených pravidel Mezinárodní astronomické unie (IAU).

Další informace

Výsledky byly prezentovány v článku “A ring system detected around the Centaur (10199) Chariklo” autorů F. Braga-Ribas a kol., který vyšel 26. března ve vědeckém časopise Nature.

Složení týmu: F. Braga-Ribas (Observatório Nacional/MCTI, Rio de Janeiro, Brazílie), B. Sicardy (LESIA, Observatoire de Paris, Paříž, Francie [LESIA]), J. L. Ortiz (Instituto de Astrofísica de Andalucía, Granada, Španělsko), C. Snodgrass (Max Planck Institute for Solar System Research, Katlenburg-Lindau, Německo), F. Roques (LESIA), R. Vieira- Martins (Observatório Nacional/MCTI, Rio de Janeiro, Brazílie; Observatório do Valongo, Rio de Janeiro, Brazílie; Observatoire de Paris, Francie), J. I. B. Camargo (Observatório Nacional/MCTI, Rio de Janeiro, Brazílie), M. Assafin (Observatório do Valongo/UFRJ, Rio de Janeiro, Brazílie), R. Duffard (Instituto de Astrofísica de Andalucía, Granada, Španělsko), E. Jehin (Institut d’Astrophysique de l’Université de Liege, Liege, Belgie), J. Pollock (Appalachian State University, Boone, USA), R. Leiva (Pontificia Universidad Católica de Chile, Santiago, Chile), M. Emilio (Universidade Estadual de Ponta Grossa, Ponta Grossa, Brazílie), D. I. Machado (Polo Astronomico Casimiro Montenegro Filho/FPTI-BR, Foz do Iguaçu, Brazílie; Universidade Estadual do Oeste do Paraná (Unioeste), Foz do Iguaçu, Brazílie), C. Colazo (Ministerio de Educación de la Provincia de Córdoba, Córdoba, Argentina; Observatorio Astronómico, Universidad Nacional de Córdoba, Córdoba, Argentina), E. Lellouch (LESIA), J. Skottfelt (Niels Bohr Institute, University of Copenhagen, Copenhagen, Dánsko; Centre for Star and Planet Formation, Geological Museum, Copenhagen, Dánsko), M. Gillon (Institut d’Astrophysique de l’Université de Liege, Liege, Belgie), N. Ligier (LESIA), L. Maquet (LESIA), G. Benedetti-Rossi (Observatório Nacional/MCTI, Rio de Janeiro, Brazílie), A. Ramos Gomes Jr (Observatório do Valongo, Rio de Janeiro, Brazílie, P. Kervella (LESIA), H. Monteiro (Instituto de Física e Química, Itajubá, Brazílie), R. Sfair (UNESP -– Univ Estadual Paulista, Guaratinguetá, Brazílie), M. El Moutamid (LESIA; Observatoire de Paris, Paříž, Brazílie), G. Tancredi (Observatorio Astronomico Los Molinos, DICYT, MEC, Montevideo, Uruguay; Dpto. Astronomia, Facultad Ciencias, Uruguay), J. Spagnotto (Observatorio El Catalejo, Santa Rosa, La Pampa, Argentina), A. Maury (San Pedro de Atacama Celestial Explorations, San Pedro de Atacama, Chile), N. Morales (Instituto de Astrofísica de Andalucía, Granada, Španělsko), R. Gil-Hutton (Complejo Astronomico El Leoncito (CASLEO) a San Juan National University, San Juan, Argentina), S. Roland (Observatorio Astronomico Los Molinos, DICYT, MEC, Montevideo, Uruguay), A. Ceretta (Dpto. Astronomia, Facultad Ciencias, Uruguay; Observatorio del IPA, Ensenanza Secundaria, Uruguay), S.-h. Gu (National Astronomical Observatories/Yunnan Observatory; Key Laboratory for the Structure and Evolution of Celestial Objects, Chinese Academy of Sciences, Kunming, Čína), X.-b. Wang (National Astronomical Observatories/Yunnan Observatory; Key Laboratory for the Structure and Evolution of Celestial Objects, Chinese Academy of Sciences, Kunming, Čína), K. Harpsøe (Niels Bohr Institute, University of Copenhagen, Copenhagen, Dánsko; Centre for Star and Planet Formation, Geological Museum, Copenhagen, Dánsko), M. Rabus (Pontificia Universidad Católica de Chile, Santiago, Chile; Max Planck Institute for Astronomy, Heidelberg, Německo), J. Manfroid (Institut d’Astrophysique de l’Université de Liege, Liege, Belgie), C. Opitom (Institut d’Astrophysique de l’Université de Liege, Liege, Belgie), L. Vanzi (Pontificia Universidad Católica de Chile, Santiago, Chile), L. Mehret (Universidade Estadual de Ponta Grossa, Ponta Grossa, Brazílie), L. Lorenzini (Polo Astronomico Casimiro Montenegro Filho/FPTI-BR, Foz do Iguaçu, Brazílie), E. M. Schneiter (Observatorio Astronómico, Universidad Nacional de Córdoba, Córdoba, Argentina; Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET), Argentina; Instituto de Astronomía Teórica y Experimental IATE–CONICET, Córdoba, Argentina; Universidad Nacional de Córdoba, Córdoba, Argentina), R. Melia (Observatorio Astronómico, Universidad Nacional de Córdoba, Córdoba, Argentina), J. Lecacheux (LESIA), F. Colas (Observatoire de Paris, Paříž, Francie), F. Vachier (Observatoire de Paris, Paříž, Francie), T. Widemann (LESIA), L. Almenares (Observatorio Astronomico Los Molinos, DICYT, MEC, Montevideo, Uruguay; Dpto. Astronomia, Facultad Ciencias, Uruguay), R. G. Sandness (San Pedro de Atacama Celestial Explorations, San Pedro de Atacama, Chile), F. Char (Universidad de Antofagasta, Antofagasta, Chile), V. Perez (Observatorio Astronomico Los Molinos, DICYT, MEC, Montevideo, Uruguay; Dpto. Astronomia, Facultad Ciencias, Uruguay), P. Lemos (Dpto. Astronomia, Facultad Ciencias, Uruguay), N. Martinez (Observatorio Astronomico Los Molinos, DICYT, MEC, Montevideo, Uruguay; Dpto. Astronomia, Facultad Ciencias, Uruguay), U. G. Jørgensen (Niels Bohr Institute, University of Copenhagen, Copenhagen, Dánsko; Centre for Star and Planet Formation, Geological Museum, Copenhagen, Dánsko), M. Dominik (University of St Andrews, St Andrews, UK) F. Roig (Observatório Nacional/MCTI, Rio de Janeiro, Brazílie), D. E. Reichart (University of North Carolina – Chapel Hill, North Carolina [UNC]), A. P. LaCluyze (UNC), J. B. Haislip (UNC), K. M. Ivarsen (UNC), J. P. Moore (UNC), N. R. Frank (UNC) a D. G. Lambas (Observatorio Astronómico, Universidad Nacional de Córdoba, Córdoba, Argentina; Instituto de Astronomía Teórica y Experimental IATE–CONICET, Córdoba, Argentina).

 
ESO je nejvýznamnější mezivládní astronomická organizace Evropy a v současnosti nejproduktivnější pozemní astronomická observatoř. ESO podporuje celkem 15 členských zemí: Belgie, Brazílie, Česká republika, Dánsko, Finsko, Francie, Itálie, Německo, Nizozemsko, Portugalsko, Rakousko, Španělsko, Švédsko, Švýcarsko a Velká Británie. ESO uskutečňuje ambiciózní program zaměřený na návrh, konstrukci a úspěšný chod výkonných pozemních pozorovacích komplexů umožňujících astronomům dosáhnout významných vědeckých objevů. ESO také vedoucí úlohu při podpoře a organizaci spolupráce v astronomickém výzkumu. ESO provozuje tři unikátní pozorovací střediska světového významu nacházející se v Chile: La Silla, Paranal a Chajnantor. Na Observatoři Paranal provozuje Velmi velký teleskop (VLT), což je nejvyspělejší astronomická observatoř pro viditelnou oblast světla, a také dva další přehlídkové teleskopy. VISTA pracuje v infračervené části spektra a je největším přehlídkovým dalekohledem na světě, dalekohled VST (VLT Survey Telescope) je největším teleskopem navrženým k prohlídce oblohy výhradně ve viditelné části spektra. ESO je evropským partnerem revolučního astronomického teleskopu ALMA, největšího astronomického projektu současnosti. Pro viditelnou a blízkou infračervenou oblast ESO rovněž plánuje nový dalekohled E-ELT (European Extremely Large optical/near-infrared Telescope) s primárním zrcadlem o průměru 39 metrů, který se stane „největším okem do vesmíru“.

Odkazy

• vědecký článek v časopise Nature 
• snímky Dánského národního teleskopu
• snímky dalekohledu TRAPPIST

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

Felipe Braga-Ribas; Observatório Nacional/MCTI; Rio de Janeiro, Brazil; Tel.: +33 (0) 785944776 (until 28.3) and +55 (21) 3504-9252; Mobil: +55 (21) 983803879 (after 28.3); Email: ribas@on.br

Bruno Sicardy; LESIA, Observatoire de Paris, CNRS; Paris, France; Tel.: +33 (0) 1 45 07 71 15; Mobil: +33 (0) 6 19 41 26 15; Email: bruno.sicardy@obspm.fr

José Luis Ortiz; Instituto de Astrofísica de Andalucía, CSIC; Granada, Spain; Tel.: +34 958 121 311; Email: ortiz@iaa.es

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

Toto je překlad tiskové zprávy ESO eso1410. ESON -- ESON (ESO Science Outreach Network) je skupina spolupracovníku z jednotlivých členských zemí ESO, jejichž úkolem je sloužit jako kontaktní osoby pro lokální média.