Obří exoplaneta, která by podle současných teorií neměla existovat

Astronomové objevili u vzdálené trpasličí hvězdy obří exoplanetu, která by podle současných teorií neměla existovat. Informace byly uveřejněny v článku, který byl nedávno přijat k publikování v časopise Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Existence monstrózní planety pojmenované NGTS-1b mění teorii vzniku planet, podle které by planeta této velikosti neměla vzniknout u tak malé hvězdy. Podle teorie mohou u malých hvězd snadno vzniknout malé kamenné planety, ale nemůže se zde shromáždit dostatečné množství hmoty ke vzniku planety velikosti Jupitera.

Nicméně NGTS-1b je plynný obr – vzhledem k jeho velikosti a teplotě patří do skupiny exoplanet, které označujeme termínem „horký Jupiter“. Patří do třídy exoplanet, které jsou přinejmenším tak velké jako planeta Jupiter ve Sluneční soustavě, ale její hmotnost je o 20 % nižší. Avšak na rozdíl od Jupitera NGTS-1b obíhá velmi blízko své mateřské hvězdy; a to ve vzdálenosti, která činí pouhá 3 % vzdálenosti mezi Zemí a Sluncem. Jeden oběh vykoná za 2,65 dne, což znamená, že jeden „rok“ na této planetě trvá právě 2,65 pozemského dne.

Naopak mateřská hvězda je poměrně malá, zhruba s polovičním průměrem a hmotností v porovnání se Sluncem. Peter Wheatley z University of Warwick k tomuto objevu poznamenává: „Přestože exoplaneta NGTS-1b má obrovské rozměry, bylo obtížné ji objevit, neboť její mateřská hvězda je naopak velmi malá a svítí jen velmi slabě. Malé hvězdy jako tento červený trpaslík spektrální třídy M jsou ve skutečnosti ve vesmíru nejčetnější, takže je možné, že většina obřích planet ještě čeká na své objevení.“

NGTS-1b je první exoplanetou objevenou zařízením Next-Generation Transit Survey (NGST), které se skládá ze souboru 12 dalekohledů k důkladnému zkoumání oblohy. K objevu exoplanety astronomové dospěli na základě nepřetržitého sledování části noční oblohy v průběhu několika měsíců a registrovali červené světlo hvězd pomocí nové kamery citlivé právě na oblast záření červené barvy. Zaznamenali poklesy světla hvězdy, které se opakovaly jednou za 2,65 dne, z čehož vyplynulo, že kolem hvězdy obíhá planeta pravidelně zakrývající pozorovanou stálici.

Na základě těchto dat astronomové vysledovali dráhu planety NGTS-1b a vypočítali její velikost, polohu a hmotnost na základě změřených změn radiální rychlosti hvězdy. Ve skutečnosti touto metodou určíme, jak mnoho hvězda „kmitá“ v důsledku gravitačního působení obíhající planety. Byl to ten nejlepší způsob, jak určit parametry exoplanety NGTS-1b.

Hlavní autor studie Daniel Bayliss, rovněž z University of Warwick, poznamenává: „Objev NGTS-1b byl pro nás naprostým překvapením – tak hmotná planeta by neměla existovat u tak malé hvězdy. Co je však důležité, přes pochybnosti bylo odhaleno, že tento typ exoplanet zřejmě může být v naší Galaxii poměrně četný. S novým příslušenstvím soustavy dalekohledů Next-Generation Transit Survey budeme v pozorování pokračovat.“

Soubor dalekohledů NGTS, každý o průměru 20 cm, se nachází na Evropské jižní observatoři ESO, na observatoři Cerro Paranal, v samém srdci pouště Atacama na severu Chile. Je to jedno z mála zařízení, které řídí externí skupiny – anglické univerzity Warwick, Leicester, Cambridge a Queen's University Belfast spolupracující společně s Observatoire de Genève, DLR Berlin a Universidad de Chile.

Peter Wheatley, který je vedoucím NGTS, byl potěšen, když spatřil tyto strhující výsledky: „Pracovali jsme téměř desetiletí na vývoji souboru teleskopů NGTS. Je vzrušující sledovat objevy nových a neočekávaných typů exoplanet. Dívám se dopředu s očekáváním, jaké další nejrůznější typy planet ještě můžeme objevit.“

Zdroj: https://phys.org/news/2017-10-monster-planet-discovery-formation-theory.html, https://warwick.ac.uk/newsandevents/pressreleases/monster_planet_discovery/ a https://phys.org/news/2015-01-exoplanet-hunting-telescopes-paranal.html#nRlv

autor: František Martinek