Proxima Centauri: má či nemá planety?

Nejbližší hvězda vzhledem ke Slunci – červený trpaslík Proxima Centauri – směřuje k ojedinělé konjunkci se dvěma vzdálenými hvězdami. Toto vzácné seřazení hvězd poskytne astronomům unikátní příležitost k pozorování případných planet obíhajících v blízkosti hvězdy Proxima Centauri. Kromě toho budou astronomové schopni velmi přesně určit hmotnost tohoto osamělého červeného trpaslíka.

Pozorování pomocí Hubblova kosmického dalekohledu HST (NASA) byla použita k určení drah hvězd napříč oblohou s mimořádnou přesností, na jejichž základě mohli astronomové předpovědět dvě „blízká setkání“ vzdálených hvězd s Proximou Centauri. Tento červený trpaslík bude přecházet téměř přesně před slabou hvězdičkou (20 mag) v říjnu 2014; před druhou slabou hvězdičkou (19,5 mag) bude procházet v únoru 2016.

Zakřivení prostoru v důsledku gravitačního působení hvězdy Proxima Centauri způsobí, že obrázky obou hvězd budou nepatrně posunuty z jejich skutečných poloh na obloze. Velikost tohoto posunutí může být využita k určení hmotnosti Proximy – čím větší bude toto posunutí, tím větší hmotnost má Proxima Centauri. Pokud kolem Proximy obíhají planety, může dojít k druhotnému malému posunutí obrazu hvězdy v důsledku působení gravitačního pole planet.

Vzdálené hvězdy však změní svoje skutečné polohy jen velmi nepatrně – odhadem o 0,5 a 1,5 tisíciny obloukové vteřiny. Kosmický dalekohled HST je schopen rozlišit úhel menší než 0,2 tisíciny obloukové vteřiny. Připravovaná evropská astronomická družice GAIA či současný evropský dalekohled VLT na Cerro Paranal v Chile by měly být schopny uskutečnit srovnatelná měření. Tyto jevy, tzv. efekty mikročočky, mohou trvat několik hodin až několik dnů.

Protože Proxima Centauri se nachází blízko Země, oblast zakřivení prostoru jejím gravitačním polem je mnohem větší než u většiny vzdálených hvězd. Díky tomu lze při pozorování snadněji zjistit změnu polohy hvězdy v důsledku efektu gravitační mikročočky.

Doposud byly všechny pokusy detekce planet u hvězdy Proxima Centauri neúspěšné. Metoda měření radiálních rychlostí a astrometrická metoda, které jsou schopny určit změny polohy hvězdy v důsledku gravitačního působení neviditelné planety, nevedly k objevu žádného průvodce. Astrometrická pozorování vyloučila přítomnost obřích planet větších něž 80 % hmotnosti Jupitera s dobou oběhu menší než 1000 dnů. Podobně měření radiálních rychlostí vyloučila přítomnost planet o hmotnosti Neptunu či větší obíhajících po dráze srovnatelné s dráhou Země kolem Slunce. Nebyly objeveny ani planety přecházející před kotoučkem hvězdy (tzv. tranzit), ke kterému dochází v případě, že prodloužená rovina oběžné dráhy planety protíná Zemi. Avšak v budoucnu, v případě pozorování efektů mikročočky během mimořádného seřazení hvězd, budeme schopni objevit i případné malé terestrické planety srovnatelné s velikostí Země.

Zda v dohledné době nenastane nějaký mimořádný případ zdánlivého sblížení Proximy s jinou vzdálenější hvězdou, zjišťoval Kailash Sahu (Space Telescope Science Institute, Baltimore, Maryland) společně se svými spolupracovníky. Vzhledem k tomu, že Proxima Centauri je nejbližší hvězdou od Slunce, má poměrně rychlý zdánlivý pohyb mezi hvězdami. O průměr Měsíce v úplňku se po obloze posune přibližně za 500 roků.

Červení trpaslíci jsou nejrozšířenější skupinou hvězd v naší Galaxii – všechny hvězdy tohoto typu, které se dosud ve vesmíru zrodily, stále ještě svítí, protože délka jejich života je delší než současné stáří vesmíru. Proto je přesné určení jejich hmotnosti rozhodující pro pochopení hodnot jejich teploty, průměru, skutečné jasnosti a délky jejich života.

Na každou hvězdu podobnou Slunci připadá ve vesmíru deset červených trpaslíků. Protože u hvězd s nižší hmotností se předpokládá výskyt menších planet, jsou červení trpaslíci ideálním místem pro hledání planet velikosti Země.

Zdroj: http://hubblesite.org/newscenter/archive/releases/2013/22/

autor: František Martinek