Pozoruhodná exoplanéta

Webbov kozmický ďalekohľad umožnil priamo zobraziť exoplanétu typu Jupitera pri jednej z najbližších hviezd, známej aj zo sci-fi.

Umelecká rekonštrukcia pravdepodobnej podoby exoplanéty Epsilon Indi Ab. Vpravo je zobrazená jej materská hviezda, kredit T. Müller (MPIA/HdA).

Predmetnou hviezdou je Epsilon A v súhvezdí Indián (Ind), ktorá sa nachádza približne 12 svetelných rokov od nás. Je to oranžový trpaslík podobný Slnku, len chladnejší a mladší o približne jednu miliardu rokov. Novoobjavená planéta bola podľa zavedeného pravidla nazvaná Epsilon Indi Ab. Má najmenej šesť hmotností Jupitera, svoju hviezdu obieha v 15-násobku vzdialenosti Zeme od Slnka a jej obežná doba je niekoľko desaťročí. Objavili ju pomocou koronografu, prístroja umožňujúceho pozorovať slabšie svietiace objekty v blízkosti jasnejších zablokovaním svetla jasnejších. Tento prístroj je pripojený k aparatúre MIRI Vesmírneho ďalekohľadu Jamesa Webba (JWST) určenej na merania v oblasti stredných vlnových dĺžok infračerveného žiarenia. Astronómom sa dosiaľ podarilo priamo zobraziť iba zopár desiatok z viac ako päťtisíc potvrdených exoplanét, pričom ich ešte viac ako ďalšie štyri tisíce čakajú na potvrdenie.

Potvrdenie predpokladov

Zobrazenia exoplanéty Epsilon Indi Ab aparatúrou MIRI na vlnových dĺžkach 10,65 (vľavo) a 15,55 mikrometrov (vpravo), polohu hviezdy Epsilon Indi A (so zablokovaným svetlom) označujú žlté hviezdičky, kredit T. Müller (MPIA/HdA), E. Matthews (MPIA).

Vedci z vedeckého tímu najprv získali nepriame merania Epsilon Indi A. Tie naznačovali prítomnosť exoplanéty typu plynného obra natoľko presvedčivo, že na potvrdenie sa rozhodli použiť prístroj JWST so špičkovým rozlíšením. A ich predpoklady sa potvrdili. Tento objav je naozaj vzrušujúci, lebo planéta sa značne podobá na Jupiter. Hoci je teplejšia a hmotnejšia, predsa len je najpodobnejšia Jupiteru zo všetkých dosiaľ priamo zobrazených exoplanét, povedala prvá autorka výslednej štúdie Elisabeth Matthewsová z Ústavu Maxa Plancka pre astronómiu v Heidelbergu v Nemecku. Štúdiu spolu s kolegami uverejnila v časopise Nature.
Predtým zobrazené exoplanéty sú mladšie, horúcejšie a pozorovateľné vďaka množstvu vyžarovanej energie uvoľnenej pri ich utvorení gravitačným zmršťovaním. Keď také objekty ochladnú, svietia slabšie a úmerne tomu sa ťažšie objavujú v žiare materskej hviezdy.

Priame zobrazenie exoplanéty Epsilon Indi Ab (vľavo) aparatúrou JWST. Polohu hviezdy udáva biela hviezdička (vpravo), kredit NASA, ESA, CSA, STScI, E. Matthews (Max Planck Institute for Astronomy).

Analógia našej Slnečnej sústavy?

Epsilon Indi Ab patrí medzi najchladnejšie priamo zobrazené exoplanéty s teplotou 2 °C. S výnimkou jedného je aj chladnejšia ako všetky hnedé trpaslíky, slabo svietiace objekty hmotnostne medzi obrími planétami a hviezdami, ktoré sa voľne pohybujú kozmickým priestorom. Je však o 100 °C teplejšia ako obrie plynné planéty v našej Slnečnej sústave. Umožní to podrobne skúmať zloženie atmosfér takýchto exoplanét.
Astronómovia hľadajú exoplanétu obiehajúcu okolo hviezdy Epsilon Indi A už desaťročia. Že tam je, nepochybovali ani autori sci-fi kníh a videohier, vystupovala aj v epizódach seriálu Star Trek. No skutočnosť sa líši od fikcie aj očakávaní vedcov. Planéta je hmotnejšia a obieha svoju hviezdu ďalej od nej po inak tvarovanej dráhe. V sústave Epsilon Indi A však nemusí byť sama, aj keď je tam asi jediná obria. Epsilon Indi Ab je dvanásta najbližšia exoplanéta k Zemi a najbližšia exoplanéta hmotnejšia než Jupiter. V jej atmosfére je zrejme veľa metánu, oxidu uhoľnatého a oxidu uhličitého, ako aj hustých oblakov.

Zdeněk Urban

Tento článok si môžete prečítať v časopise Quark 9/2024. Ak ešte nie ste našou predplatiteľkou/naším predplatiteľom a chcete mať prístup k exkluzívnemu obsahu, objednajte si predplatné podľa vášho výberu tu.