Záhadný disk hvězdy Formalhaut. Vznikají zde planety?
Podezřelý disk v okolí Formalhautu, nejjasnější hvězdy v souhvězdí Ryb, je výzvou pro všechny odborníky. V tomto prachovém disku totiž zřejmě vznikají planety.
Hvězda Formalhaut je doslova magnetem pro všechny lovce extrasolárních planet. Poté, co podezřelý disk okolo ní studoval Hubbleův vesmírný dalekohled (HST) v optické části spektra a Spitzerův dalekohled v infračervené části spektra, se k ní otočily i talíře zatím nedokončené milimetrové observatoře ALMA v Chile.
| Na velikosti záleží. Obří dalekohled ALMA dohlédne ve vesmíru nejdál |
Hvězda Formalhaut se nachází 25 světelných let od Země a nalézt bychom ji mohli v souhvězdí Ryb. Stala se oblíbeným cílem pozorování, neboť hostí prachový disk, ve kterém by se dle našich teorií měly formovat planety. Domněnku potvrdil v letech 2004 a 2006 HST, který poskytl snímky zhustku (z angl. clumps of matter; jde o místo v jinak homogenním prostředí, kde je zvýšená hustota; může se jednat o zárodek nějakého tělesa, které na sebe postupně může nabalovat další hmotu z okolí). Tento zhustek se v průběhu dvou let viditelně posunul ve směru, ve kterém byl oběh planety očekávaný. Téměř jistým pozorováním otřásla studie v infračervené části spektra, kterou provedli vědci s použitím družice Spitzer, ve které planeta nebyla indentifikovatelná. Kde je pravda?
Tajemný disk
ALMA (Atacama Large Millimeter Array) je (sice ještě nedostavěná) nejpokročilejší observatoř, kterou mají astronomové k dispozici. Koncem loňského roku se cílem pozorování asi čtvrtiny talířů, které již operují v módu přístupném odborné veřejnosti, stala právě hvězda Formalhaut a její tajemstvím obestřený prachový disk.
Pozorování mělo rozetnout spor mezi rozporuplnými výstupy z HST a Spitzera, a nakonec předčilo veškerá očekávání. Rozlišení ALMA je mnohem vyšší než zmíněných dvou družic, a tak mohlo být odhaleno, že prachový prstenec kolem mateřské hvězdy je ve skutečnosti nebývale ostře ohraničen na vnějším i vnitřním okraji. To by naznačovalo na přítomnost ne jedné, ale hnedka dvou planet, které gravitačně usměrňují pohyb prachových zrn směrem od hvězdy, který je jinak způsoben tlakem záření.
| Omyly ve vědě: Zmizela obrovská planeta Formalhaut. A byla to vůbec planeta? |
Pomocí počítačových simulací bylo odhadnuto, že obě planety musí být mnohem menší, než se předpokládalo z pozorování HST. Stará pozorování naznačovala pouze existenci vnitřní planety a odhadovala ji jako hmotnější než Saturn. Nový model naznačuje, že obě planety budou velikostně o něco větší než Mars, ale maximálně párkrát větší než Země. Proč nemohou být větší? Důvod pro to je docela jednoduchý. Větší planety by se chovaly gravitačně agresivněji a prachová zrna by se na sebe doslova nabalila a vyčistila tak prostor, ve kterém dnes prstenec pozorujeme. Existence prstence tedy přímo vylučuje vyšší hmotnost.
Podobný efekt můžeme pozorovat i ve sluneční soustavě, konkrétně na systému prstenců obklopujících planetu Uran. Její měsíce Cordelia a Ophelia podobně striktně ohraničují tvar prstence, nejinak je tomu i u Saturnu, kde byl tento jev poprvé pozorován sondou Voyager 1.
Náčrt situace; uprostřed vidíme hvězdu Formalhaut, kolem ní jsou dvě obíhající planety, které mezi sebou uvěznily prachové částice, které jsou zbytkem formování hvězdy samotné. Vnitřní planeta obíhá rychleji a dodává energii částicím, které jsou vystrkovány dále do prstence. Tomu aby byly úplně vytlačeny záhy zabrání vnější planeta, která energii částečně od částic přebírá, zpomaluje je a vrací do prstence. Zdroj Bill Saxton/NRAO/AUI/NSF.
Z nejnovějších pozorování byli astronomové schopni odvodit i některé parametry prstence. Od mateřské hvězdy je vzdálen zhruba 140 vzdáleností Země od Slunce (pro srovnání: je to mnohem dále, než obíhá trpasličí planeta Pluto). Vzdálenost od mateřské hvězdy z planet dělá jedny z nejchladnějších pozorovaných světů mimo sluneční soustavu. Spolu s jejich nízkou hmotností pak může jít o vysvětlení nepozorovatelnosti planet družicí Spitzer.
Úvodní foto: Snímek hvězdy Formalhaut a prachového prstence okolo. Modrá barva je struktura prstence, jak byla pozorována pomocí HST, odstíny oranžové jsou to co vidí chilská observatoř ALMA. Zdroj ALMA (ESO/NAOJ/NRAO) a NASA/ESA HST.
MOHLO BY VÁS ZAJÍMAT:
Autor
Autor: Jana Poledniková
Vystudovala obecnou fyziku a astrofyziku na Masarykově univerzitě v Brně. Doktorské studium tráví na Instituto de Astrofísica de Canarias na Tenerife, kde se snaží proniknout do tajů vzdálených supermasivních černých děr. Povětšinu času se považuje za jednoho z nejšťastnějších lidí na světě, neboť její práce je zároveň největším koníčkem a splněným dětským snem.
Nejnovější komentáře