Astronomové pořídili vzácný snímek skutečného „Tatooine“ obíhajícího kolem dvou sluncí

Vědci pořídili vzácný snímek planety obíhající kolem dvou hvězd, který odhaluje extrémní a neočekávaný planetární systém. Na obrázku je umělecký koncept. Nově identifikovaná exoplaneta byla objevena v archivních datech. Astronomové z Northwestern University pořídili přímý snímek exoplanety obíhající kolem dvou hvězd, podobně jako fiktivní svět Tatooine, a to v nálezu, který připomíná sci-fi.

Přímé zobrazení planety mimo Sluneční soustavu je samo o sobě neobvyklé, ale pozorování planety obíhající kolem dvojice sluncí je mnohem neobvyklejší. Tato nově identifikovaná planeta vyniká i mezi těmito vzácnými případy. Dostává se blíže ke svým dvěma hostitelským hvězdám než kterákoliv jiná přímo zobrazená planeta nalezená v dvojhvězdné soustavě a nachází se šestkrát blíže ke svým sluncím než srovnatelné exoplanety, které byly dosud objevené.

Toto pozorování dává vědcům cenný nový způsob, jak studovat, jak se planety formují a pohybují v systémech s více než jednou hvězdou. Sledováním interakce planety a jejích hvězd mohou vědci lépe testovat a zdokonalovat modely formování planet za složitých gravitačních podmínek.

Výzkum byl nedávno publikován v časopise Astrophysical Journal Letters. Tým evropských astronomů z University of Exeter nezávisle informoval o stejném objevu v časopise Astronomy and Astrophysics.

„Z více než 6 000 exoplanet, které známe, obíhá kolem dvojhvězd jen velmi malá část z nich,“ řekl Jason Wang z Northwestern University, hlavní autor studie. „Podařilo se získat přímý obraz jen u hrstky z nich, což znamená, že můžeme mít obraz dvojhvězdy i samotné planety. Zobrazování planety i dvojhvězdy je zajímavé, protože je to jediný typ planetárního systému, kde můžeme sledovat oběžnou dráhu dvojhvězdy i planet současně. Těšíme se, že budeme i v budoucnu moci sledovat jejich pohyb, abychom viděli, jak se tato tři tělesa pohybují po obloze.“

Wang, expert na zobrazování exoplanet, je odborným asistentem fyziky a astronomie na Weinberg College of Arts and Sciences na Northwestern University. Je také členem Centra pro interdisciplinární výzkum a výzkum v astrofyzice (CIERA). Nathalie Jonesová, postgraduální členka CIERA Board of Visitors na Weinbergu a členka Wangovy výzkumné skupiny, je hlavní autorkou studie.

Objev, který se připravoval roky
Tým z Northwestern University objevil novou exoplanetu skrytou v datech starých roky. Když byl Wang doktorandem, pomohl zprovoznit přístroj Gemini Planet Imager (GPI), specializovaný přístroj určený k pořízení snímků vzdálených světů blokováním ohromující záře jejich hvězd. GPI, původně provozovaný na dalekohledu Gemini South v Chile, používal adaptivní optiku a koronograf k zaostření snímků slabých planet obíhajících kolem jasných hvězd.

„Uskutečnili jsme tento rozsáhlý průzkum a já jsem několikrát cestoval do Chile,“ řekl Wang. „Většinu času během svého doktorandského studia jsem strávil hledáním planet. Během životnosti přístroje jsme pozorovali více než 500 hvězd a našli jsme pouze jednu novou planetu. Bylo by hezké vidět jich víc, ale prozradilo nám to něco o tom, jak vzácné tyto exoplanety jsou.“

Téměř o deset let později Wang požádal Jonesovou, aby se k datům vrátila. Vědci a inženýři v současné době vylepšují GPI. Příští rok se přesune na Havaj, kde bude instalován na teleskopu Gemini North na vrcholu Mauna Kea. Když GPI dokončil svou první kapitolu v Chile, Wang se rozhodl, že je čas ukončit své původní hledání.

„Nemyslel jsem si, že najdeme nějaké nové planety,“ řekl Wang. „Ale myslel jsem si, že bychom to měli stejně pečlivě prověřit.“

Sledování podezřelého objektu
Jonesová analyzovala data GPI pořízená mezi lety 2016 a 2019 a porovnala je s daty z observatoře W. M. Kecka s využitím institucionálního přístupu Northwestern University. Pak si letos v létě všimla něčeho podezřelého. Slabý objekt se zdál soustavně sledovat pohyb hvězdy, která se pohybovala po obloze.

„Hvězdy v galaxii nestojí na místě, pohybují se,“ řekl Wang. „Hledáme objekty a pak se k nim později vrátíme, abychom zjistili, zda se nepohnuly jinam. Pokud je planeta vázána na hvězdu, pak se bude pohybovat s hvězdou. Někdy, když se znovu podíváme na „planetu“, zjistíme, že se nepohybuje se svou hvězdou. Pak víme, že to byla jen slabá hvězda. Pokud se obě pohybují společně, je to známka toho, že se jedná o planetu na oběžné dráze.“

„Také se díváme na světlo vycházející z objektu,“ dodala Jonesová. „Víme, jak vypadá světlo z hvězdy oproti světlu z planety. Porovnali jsme je a zjistili jsme, že to lépe odpovídá tomu, co očekáváme od planety.“

K překvapení týmu Jonesová potvrdila, že podezřelý objekt je planeta, kterou GPI zachytil v roce 2016, ale při dřívější analýze si jí nevšimli. Také letos v létě evropský tým vedený astronomy z University of Exeter nezávisle nalezl stejnou planetu při své vlastní reanalýze dat, čímž potvrdil objev Jonesové.

Zrozena poté, co po Zemi chodili dinosauři
Potvrzená planeta je obrovská – šestkrát větší než Jupiter. I když je teplejší než kterákoliv planeta ve Sluneční soustavě, je relativně chladná ve srovnání s jinými přímo zobrazenými exoplanetami. Nachází se asi 446 světelných let od Země, což Wang popisuje jako „ne v našem místním slunečním sousedství, ale jako sousední město“.

Nová exoplaneta, která vznikla před pouhými 13 miliony let, je tedy poměrně mladá. „Zní to jako dávno, ale je to mnoho milionů let po vyhynutí dinosaurů,“ řekl Wang. „Ve vesmírné terminologii je to relativně mladé období, takže si planeta stále zachovává část tepla z doby svého vzniku.“

Tým byl také ohromen tím, jak blízko exoplaneta obíhá kolem svých hostitelských hvězd. Hvězdy samotné těsně obíhají kolem sebe – jeden oběh trvá pouhých 18 pozemských dnů. Planetě však trvá 300 let, než oběhne kolem této dvojice. To je o něco déle, než Pluto oběhne kolem našeho Slunce.

„Máme tuhle opravdu těsnou dvojhvězdu, kde hvězdy tančí kolem sebe skutečně rychle,“ řekl Wang. „Pak je tu tahle opravdu pomalá planeta, která kolem nich obíhá.“

Zdroj: https://scitechdaily.com/astronomers-capture-rare-image-of-a-real-life-tatooine-orbiting-two-suns/

autor: František Martinek