Exoplaneta velikosti Jupitera objevena vůbec poprvé u bílého trpaslíka

Na základě pozorování pomocí družice NASA s názvem TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) a několika dalších pozemních dalekohledů astronomové objevili planetu velikosti Jupitera obíhající kolem hvězdy typu bílého trpaslíka s označením WD 1856+534. Soustava WD 1856+534 je známá též jako TIC 267574918 nebo LP 141-14 a nachází se ve vzdálenosti 80 světelných roků od Země; její poloha se promítá do souhvězdí Draka.

Bílý trpaslík je pozůstatkem hvězdy typu Slunce, značně smrštěné na objekt zhruba velikosti Země, nicméně stále si zachovávající hmotnost poloviny Slunce. Jeho průměr je přibližně 18 000 kilometrů, jeho stáří bylo určeno na 6 miliard roků. Je vzdáleným členem trojhvězdné soustavy.

Nově objevená planeta je zhruba stejně velká jako Jupiter ve Sluneční soustavě a je přibližně 14× hmotnější. Exoplaneta obdržela pojmenování WD 1856+534b a kolem mateřské hvězdy – bílého trpaslíka – oběhne jednou za 1,4 dne, což znamená, že obíhá více než 60× rychleji než planeta Merkur kolem Slunce. Planeta je ve skutečnosti 7× větší než mateřská hvězda.

Když Slunci podobná hvězda vyčerpá zásoby paliva ve svém nitru, zvětší svůj původní rozměr stokrát až tisíckrát a stane se z ní chladná hvězda typu rudého obra. Nakonec odvrhne svoje vnější plynné vrstvy, čímž ztratí více než 80 % své hmotnosti. Zbývající horké jádro se stane bílým trpaslíkem. Jakékoliv objekty na blízkých oběžných drahách jsou v průběhu tohoto procesu pohlceny a spáleny. Pouze vzdálenější tělesa mohou přežít. Astronom Andrew Vanderburg odhaduje, že planeta WD 1856+534b musela původně obíhat 50× dále, než je její současná poloha.

Výzkumy ukazují, že poblíž bílých trpaslíků je poměrně živo. V atmosférách mnoha z nich nacházíme různé nečistoty – prvky, které tam nemají co dělat. Jedná se o zbytky kamenných planet a asteroidů, které byly navedeny směrem k bílému trpaslíkovi. Přítomnost přeživší planety u bílého trpaslíka však stále astronomům scházela. Najít exoplanety u bílých trpaslíků není vůbec jednoduché. Svědčí o tom i fakt, že se to až do nástupu družice TESS nepovedlo, přestože se astronomové intenzivně snažili.

„Doposud nikdy jsme neměli svědectví o přežívající planetě, která obíhá tak blízko kolem bílého trpaslíka. Je to příjemné překvapení,“ říká Andrew Vanderburg, hlavní autor článku a astronom na Department of Astronomy at the University of Wisconsin-Madison.

„Již dlouhou dobu víme, že potom, co dojde ke zrodu bílých trpaslíků, vzdálená malá tělesa, jako jsou asteroidy a komety, mohou být nasměrována do vnitřních oblastí směrem k těmto hvězdám,“ říká Siyi Xu, spoluautor článku a astronom-asistent na Gemini Observatory.

Vědecký tým předpokládá několik scénářů, které mohly pošťouchnout exoplanetu WD 1856+534b na blízkou eliptickou dráhu kolem bílého trpaslíka.

„Nejpravděpodobnější důvod přežití zahrnuje několik jiných těles velikosti Jupitera v blízkosti původní dráhy planety WD 1856+534b,“ říká spoluautorka studie Juliette Becker, planetoložka na Caltech (California Institute of Technology). „Gravitační ovlivňování velkých objektů by snadno mohlo poskytnout nestabilitu, kterou potřebujeme k nasměrování planety blíže ke hvězdě. Avšak v tomto případě stále ještě máme více teorií, než ukazují data.“

Další možné scénáře zahrnují pozvolné gravitační působení v průběhu několika miliard let dvou dalších hvězd v systému, kterými jsou červení trpaslíci G 229-20A a G 229-20B, a průlety potulných hvězd narušujících hvězdnou soustavu.

Astronomové se domnívají, že tato a další možná vysvětlení jsou méně pravděpodobná, protože vyžadují pečlivě vyladěné podmínky k dosažení stejného efektu jako v případě přicházejících v úvahu potenciálních obřích doprovodných planet.

„Myslím si, že většina vzrušujících částí této práce je důležitá pro obyvatelnost planet všeobecně – mohou zde existovat regiony s příznivými podmínkami v této umírající planetární soustavě – a také pro naši schopnost najít důkazy obyvatelnosti,“ říká Andrew Vanderburg.

Objev byl publikován v časopise Nature.

Zdroj: http://www.sci-news.com/astronomy/jupiter-sized-exoplanet-white-dwarf-08855.html a https://www.nasa.gov/press-release/nasa-missions-spy-first-possible-survivor-planet-hugging-white-dwarf-star

autor: František Martinek