Hvězda či planeta se soustavou prstenců?

Skupina astronomů z University of Rochester objevila v souhvězdí Kentaura hvězdný systém se soustavou prstenců, které nápadně připomínají prstence planety Saturn.

Tým astronomů, jehož vedoucím byl Eric Mamajek (University of Rochester a Cerro Tololo Inter-American Observatory), použil data z mezinárodních projektů SuperWASP (Wide Angle Search for Planets) a ASAS (All Sky Automated Survey) ke studiu světelné křivky mladé hvězdy podobné Slunci nacházející se ve hvězdné asociaci Scorpius Centaurus (v oblasti souhvězdí Štír a Kentaur) – což je nejbližší oblast nedávné tvorby hmotných hvězd.

Jedna z těchto hvězd vykazovala při sledování dramatické změny jasnosti v periodě 54 dnů. Eric Mamajek a Mark Pecaut, postgraduální student University of Rochester, pak zaznamenali neobvyklý průběh „zatmění“ této hvězdy v prosinci 2010. „Když jsem poprvé spatřil průběh světelné křivky, věděl jsem, že jsme objevili velmi podivný a mimořádný objekt. Poté, co jsme vyloučili zákryt způsobený hvězdou či cirkumstelárním diskem prachu přecházejícím před hvězdou, uvědomil jsem si, že existuje jediné možné vysvětlení: pozorujeme zde prachový prstenec – v podstatě jakousi obdobu prstence u většího Saturnu – obklopující menšího průvodce hvězdy, tj. druhou složku dvojhvězdy,“ říká Eric Mamajek.

Pokud přechází před hvězdou pouze sférický objekt, intenzita jejího záření bude postupně klesat a po dosažení nejnižší hodnoty se bude následně postupně zvyšovat. To však nebyl případ hvězdy s označením 1SWASP J140747.93-394542.6. Tým astronomů z University of Rochester objevil dlouhý, hluboký a komplikovaný průběh změn světelné křivky se zajímavým průběhem fáze poklesu a zvyšování jasnosti hvězdy.

„Pojali jsme podezření, že hvězda je zakrývána objektem o malé hmotnosti obklopeným diskem, který je tvořen soustavou prstenců z prachu a drobných úlomků hmoty,“ říká Eric Mamajek. Zakrývaná hvězda má podobnou hmotnost jako naše Slunce, avšak je mnohem mladší – její stáří se odhaduje na 16 miliónů roků, tj. asi 1/300 věku Sluneční soustavy – a je od nás vzdálena 420 světelných let.

„Tímto způsobem jsme zřejmě poprvé detekovali přítomnost extrasolárních prstenců zakrývajících Slunci podobnou hvězdu. Jedná se o první případ tenkého prachového prstence obklopujícího objekt o malé hmotnosti za hranicemi Sluneční soustavy,“ říká Eric Mamajek. „Avšak velmi mnoho otázek zůstává ohledně toho, jaký typ objektu jsme vlastně objevili,“ dodává Eric Mamajek. Těleso obklopené soustavou prstenců může být buď málo hmotná hvězda, hnědý trpaslík nebo obří planeta. Odpověď se dozvíme, jakmile se nám podaří určit hmotnost tohoto objektu.

V první řadě to může být hnědý trpaslík, což jsou objekty, jejichž hmotnost se odhaduje v rozmezí od 13 do 75 hmotností planety Jupiter (což není dostatečné k zapálení termonukleárních reakcí v nitru objektu). Pokud by jeho hmotnost byla menší než 13 hmotností Jupiteru, jednalo by se o objekt vzhledem podobný planetě Saturn, jehož prstence mají obdobnou velikost.

Eric Mamajek se svými spolupracovníky navrhuje použít dalekohledy na jižní polokouli ke změření změn radiálních rychlostí hvězdy, způsobovaných gravitační přitažlivostí průvodce a pokusit se pomocí hvězdného koronografu pořídit přímou fotografii tohoto slabého průvodce. Takováto pozorování by astronomům umožnila určit hmotnost průvodce a jeho povahu.
Kromě centrálního objektu astronomy zajímá, jakým způsobem byly vytvořeny dvě výrazné mezery, objevené uvnitř prstence z charakteru světelné křivky. Takovéto mezery obvykle naznačují přítomnost objektů s dostatečnou hmotností, aby svojí gravitací vytvořily ostré okraje mezery v prstenci.

Celková hmotnost prstenců by mohla odpovídat hmotnosti našeho Měsíce. Poloměr vnějšího okraje prstence je několik desítek miliónů kilometrů, takže hmotnost a rozměr soustavy prstenců je podstatně větší než u soustavy známých Saturnových prstenců. V článku popisujícím tento objev jsou popisovány 4 prstence, které byly prozatímně pojmenovány „Rochester“, „Sutherland“, „Campanas“ a „Tololo“ podle observatoří, odkud byl zákryt hvězdy pozorován a analyzován.

Zdroj: http://www.rochester.edu/news/show.php?id=3983

autor: František Martinek