Zrození obří planety?

ESO 010/13 tisková zpráva

Kandidát na exoplanetu pozorován v hvězdném lůně

Astronomové využívající dalekohled ESO/VLT získali výsledky, které jsou pravděpodobně prvním přímým pozorováním formující se planety stále ještě zahalené v hustém disku plynu a prachu. Pokud se tato pozorování podaří potvrdit, umožní tento objev lépe pochopit proces formování planet a astronomům poskytne příležitost testovat současné teorie srovnáním předpovědí s pozorovatelným cílem.

Astronom Sascha Quanz (ETH Zürich, Švýcarsko) a jeho mezinárodní tým zkoumali prachoplynný disk obklopující mladou hvězdu HD100546, která se nachází relativně nedaleko, asi 335 světelných let od Země. K velkému překvapení se jim podařilo najít objekt, který vypadá jako formující se planeta stále zahalená v disku hmoty kolem této mladé hvězdy. Mohlo by se jednat o plynnou planetu podobnou našemu Jupiteru. 

„Až dosud byly otázky vzniku planet především úkolem pro numerické simulace,“ říká Sascha Quanz. „Pokud je objevený objekt skutečně vznikající planetou, pak mají vědci poprvé možnost empiricky zkoumat velmi rané stadium procesu formování a interakci vznikající planety s okolním prostředím.“  

Hvězda HD 100546 patří k hojně zkoumaným objektům. Pradvěpodobně kolem ní obíhá obří planeta, která se pohybuje šestkrát dále než Země kolem Slunce. Nově objevený kandidát se nachází ve vnější oblasti systému ještě více jak desetkrát dále [1].   

Kandidát na planetu kolem hvězdy HD100546 byl zachycen jako slabé zjasnění v disku kolem hvězdy. Odhalen byl díky kameře s adaptivní optikou NACO pracující na dalekohledu ESO/VLT a novátorské metodě analýzy dat. Pozorování byla prováděna v blízké infračervené oblasti s použitím koronografu NACO, který v použité konfiguraci umožňuje ve zvoleném místě obrazu potlačit velmi jasné světlo přicházející ze samotné hvězdy. To výrazně usnadňuje odhalování případných souputníků [2].

Podle současných teorií probíhá nabalování obřích planet díky zachycování zbytků plynu a prachu po formování hvězdy [3]. Na nových snímcích disku kolem hvězdy HD100546 astronomové zaznamenali útvary, které podporují jejich hypotézu. V prachovém disku byly v blízkosti tohoto objektu odhaleny struktury, které by mohly být způsobeny interakcí protoplanety s okolní hmotou a  existují rovněž známky možného zahřívání okolí v důsledku procesu formování. 

Adam Amara, další člen týmu, je z objevu nadšený: „Výzkum exoplanet patří k nejzajímavějším rychle se rozvíjejícím oborům astronomie. Přímé zobrazení planet je však stále ‚pole neorané‘, které úspěšně těží ze současného vývoje v přístrojové technice a analýze dat. V rámci tohoto výzkumu jsme použili metodu analýzy vyvinutou původně pro kosmologický výzkum, což ukazuje, že vzájemná mezioborová výměna nápadů může přinést mimořádný pokrok.“

Ačkoliv přítomnost exoplanety je nejpravděpodobnějším vysvětlením získaných měření, publikované výsledy stále vyžadují provedení následných pozorování, která by přítomnost planety potvrdila a naopak vyloučila jiné scénáře. Jedním z možných alternativních vysvětlení (i když poměrně nepravděpodobným) je, že získaný signál pochází kompletně z jiného zdroje, například hvězdy na pozadí. Je zde také možnost, že objekt není protoplaneta, ale plně vyvinutá planeta, která však byla odvržena z vnitřní části soustavy na novou vzdálenější oběžnou dráhu. Pokud se však ukáže, že nově objevený objekt u hvězdy HD 100546 je skutečně formující se planetou vnořenou v prachoplynném cirkumstelárním disku, stane se tento systém unikátní laboratoří, ve které bude možné zkoumat proces formování mladé planetární soustavy.

Zdroj

Poznámky

[1] Kandidát na protoplanetu obíhá 70krát dále od své hvězdy než Země kolem Slunce. Tato vzdálenost je srovnatelná s oběžnými drahami trpasličích planet naší Sluneční soustavy – Eris a Makemake. Poloha planety je však kontroverzní, jelikož nesouhlasí s uznávanými teoriemi vzniku planet. V současnosti není jasné, jestli objevený kandidát na této dráze vznikl, a nebo zda migroval směrem od centrální hvězdy.

[2] Tým využil speciální komponentu známou pod zkratkou APP (apodizing phase plate,  (apodizační fázová destička, apodizace), která zvyšuje kontrast obrazu v blízkosti hvězdy.

[3] Při studiu vzniku planet nemohou astronomové dost dobře použít Sluneční soustavu, neboť všechny její planety vznikly před více jak 4 miliardami let. Přesto byly po mnohá desetiletí naše teorie o vzniku planet výrazně ovlivněny tím, co můžeme vidět v našem nejbližším okolí. Žádné jiné planety jsme prostě neznali. Od roku 1995, kdy byla objevena první exoplaneta, bylo nalezeno několik set planetárních systémů, což vědcům zkoumajícím vznik planet otevřelo úplně nové příležitosti. Až dosud se však nepodařilo zachytit žádnou planetu v procesu zrodu, neboť taková planeta je vnořena do disku hmoty kolem mateřské hvězdy.

Další informace

Výzkum byl prezentován v článku "A Young Protoplanet Candidate Embedded in the Circumstellar disc of HD100546" autorů S. P. Quanz a kol., který vyšel 28. února 2013 v odborném časopise Astrophysical Journal Letters.

Složení týmu: Sascha P. Quanz (ETH Zurich, Švýcarsko), Adam Amara (ETH), Michael R. Meyer (ETH), Matthew A. Kenworthy (Sterrewacht Leiden, Nizozemí), Markus Kasper (ESO, Garching, Německo) a Julien H. Girard (ESO, Santiago, Chile).

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

• odborný článek
• snímky dalekohledu VLT

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

Sascha P. Quanz; ETH Zurich; Zurich, Switzerland; Tel.: +41 (0) 44 63 32830; Email: sascha.quanz@astro.phys.ethz.ch

Julien H. Girard; ESO; Santiago, Chile; Tel.: +56 2 2463 5342; Email: jgirard@eso.org

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 eso1310. ESON -- ESON (ESO Science Outreach Network) je skupina spolupracovníku z jednotlivých členských zemí ESO, jejichž úkolem je sloužit jako kontaktní osoby pro lokální média.