Trojice planet v obyvatelné zóně kolem nedaleké hvězdy

ESO 028/13 tisková zpráva

Systém Gliese 667C přezkoumán

Na základě rozsáhlé analýzy nových i starších dat se mezinárodnímu týmu astronomů podařilo odhalit, že kolem hvězdy Gliese 667C obíhá nejméně šest planet. Tři z nich jsou typu ‚superZemě‘ a nacházejí se v ‚obyvatelné zóně‘ kolem mateřské hvězdy. Na jejich povrchu by se tedy mohla vyskytovat tekutá voda a jedná se proto o přímé kandidáty na možný výskyt života. Tento planetární systém je prvním s plně obsazenou zónou života, který známe. Značná část použitých měření byla získána pomocí spektrografu HARPS, který pracuje na observatoři La Silla v Chile ve spojení s dalekohledem o průměru primárního zrcadla 3,6 m.

Hvězda Gliese 667C patří k velmi důkladně zkoumaným stálicím. Jedná se o nejslabší složku trojhvězdy Gliese 667 a na obloze byste ji našli v souhvězdí Štíra. Její hmotnost je jen o málo větší než třetina Slunce. Celý systém se nachází ve vzdálenosti 22 světelných let od Země, tedy v samotném sousedství Slunce. Tato trojhvězda leží nesrovnatelně blíže, než například systémy, které zkoumá kosmický lovec exoplanet – družice Kepler.
 
Dřívější výzkumy planetárního systému hvězdy Gliese 667C ukázaly, že kolem této stálice obíhá trojice planet (eso0939, eso1214), z nichž jedna leží v obyvatelné zóně této hvězdy. Tým astronomů, který vedli Guillem Anglada-Escudé (University of Göttingen, Německo) a Mikko Tuomi (University of Hertfordshire, UK), nyní mohl tyto výsledky přezkoumat na základě nových dat ze spektrografu HARPS i z jiných zařízení [1]. Objevili důkazy, že v planetárním systému Gliese 667C [2] by mohlo být až sedm planet. Jelikož tyto objekty obíhají kolem nejslabší složky trojhvězdy, dvojice zbylých stálic by na obloze pozorované z povrchu těchto planet zářila velmi jasně i ve dne. Způsobovaly by osvětlení povrchu srovnatelné s úplňkem na Zemi. Nově objevené planety zaplnily celou obyvatelnou zónu kolem této hvězdy – v systému již neexistuje další stabilní dráha, která by mohla v obyvatelné zóně být.

„Z předchozích výzkumů bylo známo, že tato hvězda má minimálně tři planety. Proto jsme chtěli vědět, jestli v systému náhodou nejsou i další,“ říká Mikko Tuomi. „Doplněním nových pozorování a revizí starších dat se nám podařilo potvrdit existenci již známé trojice planet a přesvědčivě odhalit nějaké nové. Objevit tři planety s nízkou hmotností v obyvatelné zóně této hvězdy, to je vzrušující.“

Tři z těchto planet jsou typu superZemě (jsou tedy hmotnější než Země, ale méně hmotné než Uran nebo Neptun) a nacházejí se uvnitř zóny života své hvězdy, což je úzká oblast, kde by se na povrchu kamenných planet mohla vyskytovat tekutá voda. Jedná se o první případ systému, kde v zóně života obíhají hned tři planety [3]. 

„Počet potenciálně obyvatelných exoplanet v naší Galaxii je mnohem větší, pokud můžeme předpokládat, že kolem každé hvězdy s nízkou hmotností jich objevíme hned několik. Místo toho, abychom hledali deset hvězd a našli jednu obyvatelnou planetu, můžeme se zaměřit na jednu hvězdu a najít několik takových planet,“ dodává Rory Barnes (University of Washington, USA), spoluautor práce.
 
Ukazuje se, že kompaktní systémy planet kolem hvězd podobných Slunci jsou v Galaxii velmi početné. Planety kolem těchto hvězd však obíhají v takové blízkosti, že jsou příliš horké na to, aby mohly být obyvatelné. To ale neplatí pro chladnější a slabší hvězdy, jako je třeba Gliese 667C. V jejím případě se zóna života rozkládá v oblasti, která by ve Sluneční soustavě byla uvnitř oběžné dráhy planety Merkur, tedy výrazně blíže, než je tomu u Slunce. Systém kolem hvězdy Gliese 667C je prvním známým případem, kde pozorujeme několik pravděpodobně kamenných planet uvnitř obyvatelné zóny kolem takto malé hvězdy.   

Gaspare Lo Curto, pracovník ESO zodpovědný za přístroj HARPS, k tomu poznamenává: „Za tento vzrušující výsledek z velké části vděčíme mimořádně výkonnému spektrografu HARPS a jeho programovému vybavení. To mimo jiné podtrhuje rovněž úlohu archívů ESO. Je potěšující vidět práci různých nezávislých týmů využívajících toto unikátní zařízení, se kterým dosahují mimořádné přesnosti".

A Guillem Anglada-Escudé dodává: „Tyto nové výsledky ukazují, jak užitečná může být opakovaná analýza dat a kombinace měření různých týmů pomocí odlišných dalekohledů.“

Zdroj

Poznámky

[1] K přesnému určení vlastností hvězdy tým použil data ze spektrografu UVES, který pracuje ve spojení s dalekohledm VLT na observatoři Paranal v Chile. Ke hledání planet byla využita měření spektrografu PFS (Carnegie Planet Finder Spectrograph), který pracuje ve spojení s dalekohledem Magellan II (6,5 m, Las Campanas Observatory, Chile), spektrografu HIRES (10 m, Keck Telescope, Mauna Kea, Havaj) a rovněž rozsáhlá starší data získaná pomocí spektrografu HARPS (High Accuracy Radial velocity Planet Searcher, dalekohled ESO, 3,6 m, Chile), která byla pořízena v rámci programu M-dwarf pod vedením X. Bonfilse a M. Mayora (2003–2010).
 
[2] Tým zkoumal radiální rychlosti hvězdy Gliese 667C, což je metoda využívaná ke hledání exoplanet. Při odhalování signálů jednotlivých exoplanet astronomové provedli robustní Bayesiánskou statistickou analýzu. První pětice identifikovaných signálů je velmi spolehlivá, šestý signál je předběžný a sedmý spíše sporný. V systému se vyskytují tři planety typu superZemě v obyvatelné zóně, dvě horké planety blíže ke hvězdě a dvě chladnější vzdálenější planety. Předpokládá se, že všech pět vnitřních planet má vázanou rotaci, přivracejí tedy ke hvězdě stále stejnou stranu. Jedna polokoule planety je trvale osvětlena a druhá trvale ve stínu.

[3] Ve Sluneční soustavě obíhá planeta Venuše poblíž vnitřního okraje obyvatelné zóny a Mars poblíž vnějšího okraje. Rozměry obyvatelné zóny závisí na mnoha různých faktorech.

Další informace

Výzkum byl prezentován v článku “A dynamically-packed planetary system around GJ 667C with three super-Earths in its habitable zone”, který vyšel v odborném časopise Astronomy & Astrophysics.

Složení týmu: G. Anglada-Escudé (University of Göttingen, Německo), M. Tuomi (University of Hertfordshire, UK), E. Gerlach (Technical University of Dresden, Německo), R. Barnes (University of Washington, USA), R. Heller (Leibniz Institute for Astrophysics, Potsdam, Německo), J. S. Jenkins (Universidad de Chile, Chile), S. Wende (University of Göttingen, Německo), S. S. Vogt (University of California, Santa Cruz, USA), R. P. Butler (Carnegie Institution of Washington, USA), A. Reiners (University of Göttingen, Německo), a H. R. A. Jones (University of Hertfordshire, UK).

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
• popis přístroje HARPS
• snímky observatoře La Silla
• tisková zpráva eso1214 — starší pozorování hvězdy Gliese 667C (HARPS)
• tisková zpráva eso0939 — starší pozorování hvězdy Gliese 667C (HARPS)
• Keck Observatory
• Las Campanas — Magellan telescopes

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

Guillem Anglada-Escudé; Institut fur Astrophysik, University of Göttingen; Göttingen, Germany; Tel.: +49 0551 39 9988; Email: guillem.anglada@gmail.com

Mikko Tuomi; Center for Astrophysics Reseach, Hertfordshire University; Hatfield, UK; Tel.: +44 01707 284095; Email: miptuom@utu.fi

Rory Barnes; Department of Astronomy, University of Washington; Seattle, USA; Tel.: +1 206 543 8979; Email: rory@astro.washington.edu

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

Toto je překlad tiskové zprávy ESO eso1328. ESON -- ESON (ESO Science Outreach Network) je skupina spolupracovníku z jednotlivých členských zemí ESO, jejichž úkolem je sloužit jako kontaktní osoby pro lokální média.