Pořídil dalekohled VLT snímek dosud nejlehčí exoplanety?

ESO 024/13 tisková zpráva

Tým astronomů využívající dalekohled ESO/VLT zachytil na snímku jasné hvězdy slabý objekt, který kolem ní obíhá. Hmotnost objektu byla odhadnuta na 4-5násobek hmotnosti Jupitera. Mohlo by se tedy jednat o dosud nejlehčí planetu mimo Sluneční soustavu pozorovanou metodou přímého zobrazení. Objev představuje významný příspěvek k našemu chápání vzniku a vývoje planetárních soustav.

Ačkoliv je v současnosti známo na tisíc exoplanet a ještě mnohem více objektů – kandidátů – čekajících na potvrzení, většina z nich byla objevena a pozorována pouze nepřímými metodami – například pomocí tranzitů [1]. Pouze několik desítek exoplanet bylo zachyceno přímo na snímku. Nyní, devět let poté, co dalekohled VLT pořídil vůbec první záběr exoplanety, když vyfotografoval souputníka hnědého trpaslíka 2M1207 (eso0428), zachytil stejný tým astronomů na snímku objekt, který by mohl být zatím nejlehčí přímo zobrazenou exoplanetou [2], [3].    

„Přímé pozorování exoplanet je nesmírně náročný úkol, který vyžaduje ty nejmodernější přístroje, ať již na povrchu Země nebo ve vesmíru,“ říká Julien Rameau (Institut de Planetologie et d'Astrophysique de Grenoble, Francie), hlavní autor článku, ve kterém byl objev oznámen. „Přímo pozorovaných planet zatím není mnoho. Každý další úspěch tak stále představuje mimořádný pokrok na cestě k našemu pochopení obřích planet a jejich vzniku.“  

Na novém snímku vypadá pravděpodobná planeta jako slabý ale dobře definovaný bod nedaleko hvězdy HD 95086. Následná pozorování ukázala, že se po obloze pohybuje společně s hvězdou. To naznačuje, že objekt, který obdržel označení HD 95086 b, je na oběžné dráze kolem této hvězdy. Podle pozorované jasnosti lze usoudit, že hmotnost planety nepřevyšuje 4-5násobek hmotnosti Jupitera.

Členové týmu použili k pozorování přístroj s adaptivní optikou NACO připojený k jednomu ze čtveřice dalekohledů systému VLT. Tento přístroj astronomům umožňuje odstranit většinu rušivých turbulencí v atmosféře a získat mnohem ostřejší snímky. Pozorování bylo provedeno na vlnových délkách infračerveného záření a bylo při něm využito metody diferenciálního zobrazování, která pomáhá vylepšit kontrast obrazu slabé planety oproti jasné hvězdě.

Nově objevená planeta obíhá kolem hvězdy HD 95086 ve vzdálenosti 56krát větší než Země kolem Slunce, což je asi dvakrát tak daleko, jako se ve Sluneční soustavě pohybuje Neptun. Hvězda samotná je jen o málo hmotnější než Slunce a obklopuje ji zbytkový disk. A právě tyto vlastnosti z ní dělají ideální potenciální mateřskou hvězdu hmotných planet. Systém se nachází asi 300 světelných let od nás. 

Mládí hvězdy, jejíž věk se pohybuje mezi 10 až 17 miliony roků, vede astronomy k závěru, že nově objevená exoplaneta se pravděpodobně zformovala uvnitř prachoplynného disku, který hvězdu obklopuje. „Při pohledu na současnou polohu planety vzniká otázka, jakým způsobem vznikla. Buď narostla díky akreci pevné složky, čímž vzniklo kamenné jádro, které následně nabalovalo okolní plyn do podoby mohutné atmosféry. A nebo se začala vytvářet z plynného zhustku, který se utvořil v důsledku gravitačních nestabilit v disku,“ vysvětluje členka týmu Anne-Marie Lagrange. „Do současné polohy, daleko od místa vzniku, mohla planeta migrovat díky interakci s diskem nebo dalšími planetami.

Gaël Chauvin, další člen týmu, k tomu dodává: „Záření hvězdy ohřívá horní vrstvy atmosféry planety na 700 °C. To je dostatečně nízká hodnota, aby zde mohla existovat vodní pára a možná i metan. Bude to vhodný objekt ke zkoumání pomocí nového přístroje SPHERE pro dalekohled VLT. Možná dokonce pomůže odhalit i vnitřní planety tohoto systému – pokud existují.“ [4]

Zdroj

Poznámky

[1] Astronomové dosud potvrdili existenci téměř tisícovky planet obíhajících kolem cizích hvězd. Téměř všechny byly nalezeny nepřímými metodami, jejichž pomocí je možné detekovat vliv planety na mateřskou hvězdu – pokles jasnosti vzniklý při přechodu planety přes disk hvězdy (metoda tranzitů) nebo pohupování hvězdy způsobené gravitačním působením planet (metoda radiálních rychlostí). Přímo bylo dosud pozorována pouze 30 exoplanet. (http://exoplanet.eu/catalog/?f=%22imaging%22+IN+detection)   

[2] Fomalhaut b by mohl mít ještě nižší hmotnost, ale zdá se, že určení jeho jasnosti je ovlivněno světlem odraženým od okolního prachového disku. Určení hmotnosti je proto nepřesné.

[3] Členové tohoto týmu rovněž sledovali exoplanetu kolem hvězdy beta Pictoris (eso1024) a některé další.

[4] SPHERE je přístroj s adaptivní optikou druhé generace, který bude na VLT instalován na konci roku 2013.

Další informace

Výzkum byl prezentován v článku s názvem “Discovery of a probable 4-5 Jupiter-mass exoplanet to HD95086 by direct-imaging”, který vyšel v odborném časopise Astrophysical Journal Letters.

Složení týmu: J. Rameau (Institut de Planetologie et d'Astrophysique de Grenoble, Francie [IPAG]), G. Chauvin (IPAG), A.-M. Lagrange (IPAG), A. Boccaletti (Observatoire de Paris, Francie; University Pierre et Marie Curie Paris 6 a University Denis Diderot Paris 7, Meudon, Francie), S. P. Quanz (Institute for Astronomy, ETH Zurich, Švýcarsko), M. Bonnefoy (Max Planck Instiute für Astronomy, Heidelberg, Německo [MPIA]), J. H. Girard (ESO, Santiago, Chile), P. Delorme (IPAG), S. Desidera (INAF - Osservatorio Astronomico di Padova, Itálie), H. Klahr (MPIA), C. Mordasini (MPIA), C. Dumas (ESO, Santiago, Chile), M. Bonavita (INAF-Osservatorio Astronomico di Padova), Tiffany Meshkat (Leiden Observatory, Nizozemí), Vanessa Bailey (Univ. of Arizona, USA) a Matthew Kenworthy (Leiden Observatory, Nizozemí).

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
• další snímky pořízené přístrojem NACO

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

Julien Rameau; Institut de Planetologie et d'Astrophysique de Grenoble; France; Tel.: +33 476 635 730; Email: julien.rameau@obs.ujf-grenoble.fr

Gaël Chauvin; Institut de Planetologie et d'Astrophysique de Grenoble; France; Tel.: +33 476 635 886; Email: gael.chauvin@obs.ujf-grenoble.fr

Anne-Marie Lagrange; Institut de Planetologie et d'Astrophysique de Grenoble; France Tel.: + 33 476 514 203; Email: anne-marie.lagrange@obs.ujf-grenoble.fr

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 eso1324. ESON -- ESON (ESO Science Outreach Network) je skupina spolupracovníku z jednotlivých členských zemí ESO, jejichž úkolem je sloužit jako kontaktní osoby pro lokální média.