Vznikající planetární soustava kolem dvojhvězdy

Astronomové nedávno oznámili, že sekvence snímků zhotovená pomocí radioteleskopu SMA (Submillimeter Array) zřetelně ukázala přítomnost kruhového molekulárního disku, obklopujícího mladou dvojhvězdnou soustavu V4046 Sagittarii. Soustava radioteleskopů SMA poskytuje nezvykle ostrý pohled na průběh postupného vzniku obřích planet, komet a těles podobných Plutu. Výsledky pozorování rovněž potvrzují, že takovéto objekty se mohou stejně snadno zformovat kolem dvojhvězdy jako u osamělé hvězdy podobné Slunci.

Tato zjištění publikoval David Rodriguez, postgraduální student UCLA (University of California, Los Angeles), na tiskové konferenci při zasedání Americké astronomické společnosti v Pasadeně (Kalifornie).

„Máme k dispozici první důkaz existence disku u objektu V4046 Sagittarii, získaný při pozorování radioteleskopy, a to od léta minulého roku. Avšak v tomto stadiu výzkumu jsme měli molekulární spektra, která bylo možno interpretovat různým způsobem. Jakmile jsme spatřili snímky z radioteleskopu SMA, nebylo pochyb, že se jedná o rotující disk,“ říká Joel Kastner, Rochester (NY) Institute of Technology, hlavní vedoucí skupiny výzkumníků.

Spoluautor studie David Wilner (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, CfA) dodává: „Toto je přesvědčivý důkaz, že planety mohou vznikat i kolem dvojhvězd, což značně rozšiřuje počet míst ve vesmíru, kde můžeme pátrat po exoplanetách. Kdesi v naší Galaxii si možná obyvatelé cizích planet vychutnávají východ a západ dvou sluncí.“

David Wilner je jedním ze světových odborníků na radiointerferometrii – techniku využívanou k vytváření snímků pomocí několika radioteleskopů. Dalším spolupracovníkem při výzkumu objektu V4046 byl Ben Zuckerman (UCLA).

Podle Rodrigueze snímky jasně ukazují, že molekulární disk obklopuje binární systém V4046, přičemž jeho vnitřní hranice leží přibližně ve vzdálenosti dráhy Neptunu kolem Slunce a rozprostírá se do vzdálenosti až 10krát větší. Tato oblast odpovídá zóně, kde kolem Slunce obíhají obří plynné planety a kde se vytvořila tělesa podobná Plutu a dalším objektům Kuiperova pásu.

„Domníváme se, že V4046 Sagittarii poskytuje jeden z nejzřetelnějších příkladů doposud objevených disků kolem mladých hvězd, kde mohou vznikat planety,“ říká David Wilner. „Tento specifický systém vznikl podobně jako velmi mnoho jiných. Za povšimnutí však stojí ta skutečnost, že se skládá ze dvou hvězd podobných Slunci, jejichž stáří je přibližně 12 miliónů roků a jsou od sebe vzdáleny pouhých 5 průměrů Slunce (tj. asi 7 miliónů km).“

„Může se jednat o nejstarší známý protoplanetární disk. Ukazuje se, že přinejmenším u některých hvězd může pokračovat formování planet typu Jupitera docela dobře i po několika miliónech roků, což, jak astronomové odvodili, je charakteristická doba růstu pro většinu takovýchto planet,“ říká Zuckerman.

Závěry této studie jsou postaveny na základě dřívější práce, publikované v prosinci 2008 v časopise Astronomy and Astrophysics, ve které Kastner a jeho tým poprvé došel k následujícímu závěru: V případě objektu V4046 Sagittarii je zcela zřejmé, že planety mohou snadno vznikat kolem určitého typu dvojhvězdy.

„Předpokládali jsme, že molekulární plyn kolem těchto dvou hvězd téměř doslova reprezentuje ´kouřové signály´ jako důkaz nedávného nebo možného pokračování formování obřích planet typu Jupitera v okolí binárního systému,“ říká Kastner. „Snímky z radioteleskopu SMA ukazují obíhající disk, který zcela jistě podporuje tuto představu.“

Důkaz existence molekulárního disku kolem této dvojice mladých hvězd v souhvězdí Střelce napovídá astronomům, že velké množství takovýchto binárních systémů může být obklopeno doposud neobjevenými planetami.

„Nejúspěšnější technika, doposud použitá k objevování exoplanet – která s vysokou přesností měří radiální rychlosti hvězd – je mimořádně obtížně použitelná pro tak těsné dvojhvězdy, jako je systém V4046 Sagittarii. Takže tato rádiová pozorování jsou jakousi zkouškou nové možnosti objevování extrasolárních planet,“ říká Rodriguez.

„Ve vzdálenosti pouhých 240 světelných let od Slunce se nacházející dvojhvězdná soustava V4046 je nejméně dvakrát blíže k Zemi než téměř všechny ostatní známé hvězdné systémy se vznikajícími planetami, obklopené protoplanetárními disky, což nám dává dobrou příležitost zobrazit případné planety, které se již zformovaly a nyní obíhají kolem hvězd,“ dodává Rodriguez.

Kastner se spolupracovníky dříve použili radioteleskop o průměru 30 m institutu IRAM (Institut de Radio Astronomie Millimetrique) k rádiovému studiu molekulového spektra, emitovaného v okolí dvojhvězdy. Astronomové použili tato data k identifikaci surového materiálu pro vznik planet v okolí objektu V4046 Sagittarii – oxidu uhelnatého a kyanovodíku – v cirkumstelárním plynném oblaku.

Submilimetrový radioteleskop SMA je společným projektem Smithsonian Astrophysical Observatory a Academia Sinica Institute of Astronomy and Astrophysics, který je financován Smithsonian Institution a Academia Sinica. Skládá se z osmi antén o průměru 6 m. Při společném pozorování s radioteleskopem JCMT (James Clerk Maxwell Telescope) o průměru 15 m a radioteleskopem CSO (Caltech Submillimeter Observatory) o průměru 10 m, které jsou spojeny optickými vlákny, vznikne virtuální radioteleskop (eSMA) o průměru 782 m s doslova „orlím zrakem“, jak je tento radioteleskop někdy nazýván.

Zdroj: http://www.cfa.harvard.edu/news/2009/pr200913.html

autor: František Martinek