Objevena planeta extragalaktického původu

ESO 045/10 tisková zpráva

Galaktický kanibalismus přivedl planetu z cizí galaxie astronomům na dosah!

Tým evropských astronomů využívající dalekohled MPG/ESO na observatoři La Silla v Chile objevil planetu u hvězdy, která do naší Galaxie připutovala odjinud. Planeta jupiterova typu je sama o sobě neobvyklá, neboť obíhá kolem stálice v závěrečné fázi života, která by ji v budoucnu mohla pohltit. Soustava tak přináší důležité poznatky vztahující se ke vzdálené budoucnosti naší Sluneční soustavy.

Za posledních 15 let astronomové objevili na 500 planet u hvězd v našem blízkém kosmickém okolí, ale dosud nebylo provedeno žádné potvrzené pozorování planety v jiné galaxii [1]. Nyní se ale podařilo nalézt planetu s minimální hmotností 1,25 Jupiteru [2] u hvězdy extragalaktického původu, která se ovšem v současnosti nachází uvnitř naší Galaxie. Stálice je součástí takzvaného ‘Helmi streem’, což je skupina hvězd původně patřících jedné trpasličí galaxii, kterou Galaxie pohltila při ‘kanibalské hostině’, jež se odehrála před 6 a 9 miliardami let. Tyto výsledky byly publikovány 18. listopadu 2010 v časopise Science Expres. 

“Je to velmi vzrušující objev,” říká Rainer Klement (Max-Planck-Institut für Astronomie – MPIA), který byl zodpovědný za výběr vhodných objektů pro uvedenou studii. “Poprvé se podařilo detekovat planetu v proudu hvězd, které jsou extragalaktického původu. Dosud nemáme potvrzená pozorování planet v cizích galaxiích, neboť jsou příliš daleko. Ale proces slévání galaxií nám přinesl extragalaktickou planetu takřka na dosah.”
 
Hvězda nese označení HIP 103044 a nachází se 2 000 světelných let od nás. Na obloze byste ji nalezli v jižním souhvězdí Fornax (Pec, For). Vědci planetu označenou jako HIP 103044 b objevili při pečlivém sledování jemného pohupování hvězdy, které je způsobeno gravitačním působením průvodce. Pro získání potřebných dat použili spektrograf s vysokým rozlišením FEROS [3] ve spojení s 2,2 metrovým dalekohledem MPG/ESO [4] na observatoři La Silla v Chile.
 
Na zajímavosti přidává objevu také fakt, že HIP 103044 b je pravděpodobně jednou z mála známých exoplanet, která přežila fázi rudého obra své mateřské hvězdy – období mohutné expanze po vyčerpání vodíkového paliva v jádře. Hvězda v současnosti ve svém nitru již spaluje hélium a je opět mnohem menší. Tyto takzvané ‘hvězdy horizontální větve HR diagramu’ jsou v současnosti pro lovce planet polem takřka nedotčeným.
 
“Uvedený objev je jedním z výsledků systematického hledání exoplanet u hvězd na konci jejich života,” říká vedoucí výzkumu Johny Setiawan (MPIA). “A je o to zajímavější, když vezmeme v úvahu vzdálenou budoucnost Sluneční soustavy, kde se předpokládá, že za 5 miliard let se také Slunce stane rudým obrem.”

Planeta HIP 103044 b se nachází velmi blízko hvězdy. V nejbližším bodě své eliptické dráhy je vzdálena jen jeden průměr hvězdy od jejího povrchu (0,055 AU) a jeden její oběh se odehraje za 16,2 dne. Setiawan a jeho kolegové spekulují, že dráha planety byla dříve mnohem větší a zmenšila se teprve v době, kdy hvězda procházela fází rudého obra.

Všechny bližší planety nemusely mít tolik štěstí. “Stálice rotuje na hvězdu horizontální větve poměrně rychle,” říká Setiawan. “Jedním z možných vysvětlení je, že HIP103044 ve fázi rudého obra pohltila své vnitřní planety, což urychlilo její rotaci.”
 
HIP 103044 b sice prozatím unikla osudu, který potkal vnitřní planety systému, ale její mateřská hvězda se v následující fázi vývoje opět nafoukne a planetu nejspíš pohltí. A to může být také osudem vnějších planet Sluneční soustavy, například Jupiteru v době, kdy se život Slunce nachýlí ke svému konci.

Vyvstává zde také otázka, jak se velké planety vlastně formují. Zdá se totiž, že hvězda obsahuje jen velmi málo prvků těžších než vodík a helium – mnohem méně než dosud známé hvězdy s planetami. “Pro současné modely formování planet je opravdový oříšek vysvětlit, jak mohla hvězda, která sotva obsahuje nějaké těžší prvky, zformovat planetu. Planety kolem takové hvězdy se pravděpodobně musely utvořit trochu jiným způsobem,” dodává Setiawan.

Zdroj

Poznámky

[1] V minulosti se objevila předběžná prohlášení pozitivní detekce extrasolárních planet při pozorování efektů gravitačního mikročočkování, kdy planeta měla procházet před ještě vzdálenější hvězdou a způsobit krátkodobé zvýšení jejího jasu. Metoda je ale založena na pozorování ojedinělého jevu, kdy se pro pozorovatele na Zemi ocitnou ve vzájemném zákrytu vzdálená hvězda a bližší planetární systém. Žádné pozorování nebylo nezávisle potvrzeno.

[2] Při použití metody radiálních rychlostí mohou astronomové odhadnout pouze minimální hmotnost planety, jelikož odhad hmotnosti závisí na obecně neznámém relativním sklonu roviny oběhu planety k zornému paprsku. Ze statistického pohledu je ale minimální hmotnost planety většinou velmi blízká reálné hmotnosti.

[3] FEROS je zkratkou pro 'Fibre-fed Extended Range Optical Spectrograph‘ (vláknově napájený optický spektrograf s rozšířeným pásmem).

[4] Dalekohled o průměru primárního zrcadla 2,2 m pracoval na La Silla od počátku roku 1984. ESO si jej pronajímá od Společnosti Maxe Plancka (The Max Planck Society, v němčině Max Planck Gesellschaft – MPG) a pozorovací čas je rovnoměrně rozdělen mezi pozorovací programy ESO a MPG. Za údržbu a provoz dalekohledu je zodpovědná ESO.

Další informace

Výzkum je prezentován v článku “A Giant Planet Around a Metal-poor Star of Extragalactic Origin” autorů J. Setiawan a kol., který vyšel v časopise Science Express 18. listopadu 2010.

Složení týmu: J. Setiawan, R. J. Klement, T. Henning, H.-W. Rix a B. Rochau (Max-Planck-Institut für Astronomie, Heidelberg, Německo); J. Rodmann (European Space Agency - ESA, Noordwijk, Holandsko) a T. Schulze-Hartung (Max-Planck-Institut für Astronomie, Heidelberg, Německo).

ESO (Evropská jižní observatoř) je hlavní mezinárodní astronomickou organizací Evropy a patří k nejproduktivnějším astronomickým observatořím světa. Je podporována 14 členskými státy, kterými 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 astronomických zařízení, která umožní významné vědecké objevy. ESO také hraje přední roli při propagaci a organizaci mezinárodní spolupráce na poli astronomického výzkumu. ESO v současnosti provozuje tři observatoře světově úrovně: La Silla, Paranal a Chajnantor, které se nacházejí na poušti Atacama v Chile. Na Paranalu se nachází VLT (Very Large Telescope = Velmi velký dalekohled) – nejvyspělejší pozemní dalekohled pracující ve viditelném světle a VISTA, největší přehlídkový dalekohled pro infračervenou oblast na světě. Zároveň je ESO evropským zástupcem největšího astronomického projektu všech dob – teleskopu ALMA budovaného na planině Chajnantor. V současnosti ESO plánuje výstavbu Evropského extrémně velkého dalekohledu (E-ELT), který bude mít průměr primárního zrcadla 42 metrů. Měl by pracovat v infračerveném i viditelném oboru záření a stane se největším dalekohledem světa.

Odkazy

• snímky dalekohledu MPG/ESO

Kontakty

Johny Setiawan; Max-Planck-Institut für Astronomie;Heidelberg, Germany; Tel: + 49 6221 528 326; Email:

setiawan@mpia.de

Rainer Klement; Max-Planck-Institut für Astronomie; Heidelberg, Germany; Tel: +49 6221 528384; Email: klement@mpia.de

Richard Hook; ESO, La Silla, Paranal, E-ELT and Survey Telescopes Public Information Officer; Garching bei München, Germany; Tel: +49 89 3200 6655; Cell: +49 151 1537 3591; Email: rhook@eso.org

Markus Poessel; Public relations Max-Planck-Institut für Astronomie (ESON contact for Germany); Heidelberg, Germany; Tel: +49 6221 528 261; Email: poessel@mpia.de

Překlad: Jiří Srba
Národní kontakt: Viktor Votruba +420 267 103 040; votruba@physics.muni.cz

autor: Jiří Srba