Nová metoda může rychle odhalovat exoplanety s orbitou, jakou má Země

V posledních letech nám nové planety nacházel především teleskop Kepler, kterému však už dochází palivo, jež se musí využívat namísto porouchaných gyroskopů. V každém případě exoplanety nacházíme především pomocí dvou metod, a sice sledováním radiální rychlosti hvězd nebo tranzitivní metodou. V obou případech se sleduje světlo hvězd, a to buď jeho červený posuv nebo pokles jasu, na což má vliv vždy oběh blízké planety. Pokud bychom tak chtěli nalézt planetu s oběžnou dráhou podobnou Zemi, znamenalo by to dlouhodobé pozorování. Například při tranzitivní metodě by pokles jasu hvězdy vlivem přechodu planety přes její tvář nastal jen jednou za náš rok. Navíc nám jde pochopitelně i o planety pohybující se v obyvatelném pásu hvězd, takže pokud jde o větší a zářivější hvězdy v porovnání se Sluncem, takový "rok" by mohl trvat ještě mnohem déle. 

 

Kepler-421b - planeta velikosti Uranu s oběhem trvajícím 704 našich dní

 

Takové pozorování by tak mohlo zabrat mnoho let, než by byla daná planeta potvrzena, a tak není vůbec divu, že jsme dosud nalezli planety s velikostí Země v obyvatelném pásu především u červených trpaslíků. To jsou oproti Slunci malé a slabě zářící hvězdy, u nichž se planety v takovém pásu pohybují velice blízko, a tak jejich rok trvá velice krátce. Příkladem budiž nejbližší známá exoplaneta, Proxima b, jež obíhá 20x blíž než my od Slunce a zabere jí to jen 11 dní. Pak je ovšem vysoká šance, že taková planeta bude mít vázanou rotaci a pak je prakticky jisté, že ji pravidelně zasahují divoké erupce, jež jsou s to sterilizovat celou planetu, protože červení trpaslíci jsou sice malí, ale "výbušní". Nicméně je zřejmé, že právě takové planety se pomocí dosavadních metod hledají nejlépe. 

 

Máme tu však novou metodu od výzkumníků z UNIGE (University of Geneva), která má značně urychlit potvrzení přítomnosti exoplanet s dlouhou dobou oběhu. Dnes totiž platí, že když je objevena exoplaneta, nejdříve je brána pouze jako kandidát. Toho lze potvrdit v případě tranzitivní metody až tehdy, kdy jsou pozorovány alespoň tři přechody přes hvězdu, takže kdyby někdo jiný měl takto najít Zemi, zabralo by mu to v tom nejlepším případě tři roky a pár dní k tomu. A na objev planet jako Neptun bychom mohli rovnou zapomenout, však jeho oběh trvá 165 let. 

 

Díky nové metodě by k tomu mělo stačit pouze jedno pozorování, z něhož bude možné určit vše potřebné. Jak ale můžeme z pouze jednoho přechodu zjistit, za jak dlouho daná exoplaneta oběhne svou hvězdu? To je naprosto nutná informace, bez níž se neobejdeme, abychom určili základní vlastnosti exoplanet. 

 

Výzkumníci se probírali daty teleskopu Kepler z části mise K2 a hledali hvězdy, jejichž jas někdy vykázal pokles s typickým průběhem a byl pozoruhodně dlouhý. Po analyzování stovek možných kandidátů přišli na hvězdu EPIC248847494, jejíž křivka ukázala na přecházející exoplanetu, což trvalo dlouhých 53 hodin. Díky satelitu Gaia byly určeny vlastnosti hvězdy, a to její průměr a vzdálenost od Země (cca 1500 sv. let). Když se to zkombinuje s onou informací o 53hodinovém přechodu, lze určit, že daná exoplaneta je ve vzdálenosti 4,5 AU od své hvězdy (4,5x dále než Země od Slunce) a má dobu oběhu asi 10 let. 

 

Zbývalo už jen potvrdit, že šlo opravdu o planetu a k tomu byl zase využit teleskop Euler v observatoři La Silla v Chile a jeho spektrograf s vysokým rozlišením, který se podíval na radiální rychlost hvězdy. Objevil se slaboučký gravitační vliv, dle nějž a dalších údajů bylo možné určit hmotnost planety. Ta by měla být nanejvýš 13násobkem Jupiteru, což je ještě bezpečně v říši planet, neboť o hvězdě bychom mluvili až od 80násobku hmotnosti Jupiteru. 

 

Právě tato technika by tedy mohla být využita při cíleném hledání exoplanet, které mají podobnou velikost i dráhu jako Země a nachází se u Slunci podobných hvězd. 

 

Zdroj: Astronomy