Vedcom sa podaril skutočne husársky kúsok. Vôbec poprvýkrát dokázali zachytiť slabý záblesk planéty Beta Pictoris c, vďaka čomu budeme môcť odvodiť jas aj dynamickú hmotnosť exoplanéty a získať tiež oveľa viac informácii o jej vzniku, o téme informoval portál Sciencealert.

Zachytiť záblesk exoplanéty nie je vôbec jednoduchá úloha. Nasvedčuje tomu aj fakt, že žiadna planéta nežiari vlastným svetlom, ale iba reflektuje svetlo svojej materskej hviezdy, pričom exoplanéty dosahujú jasnosť rádovo iba niekoľko miliardtiny jasnosti svojej hviezdy.

Navyše spozorovať takýto záblesk komplikuje aj vzdialenosť planéty od svojej materskej hviezdy. Ak sa planéta a hviezda nachádzajú príliš blízko seba, planéta sa jednoducho stráca v žiare hviezdy. Z tohto dôvodu sa vedci pri objavovaní planét nespoliehajú na odrazené svetlo, ale na gravitáciu, ktorá pôsobí medzi planétou a jej hviezdou.

Z uvedeného vyplýva, že astronómovia v zásade používajú na objavenie exoplanét dve rozdielne kategórie pozorovacích metód, pričom jedna z nich je omnoho používanejšia. Konkrétne tieto pozorovacie metódy rozdeľujeme na priame a nepriame. Doposiaľ sa však nikdy tieto metódy nepodarilo zlúčiť, čo vo výraznej miere komplikovalo prácu astronómov, ktorý nemohli zúžiť teórie o vzniku pozorovanej planéty. Týmto komplikáciám je zdá sa koniec. Skupine vedcov sa totiž podarilo skombinovať obe tieto navonok nezlučiteľné metódy.

Hlavný dôvod prečo tieto metódy bolo nemožne skombinovať je ten, že nepriame metódy dokážu ľahšie odhaliť exoplanéty s malou obežnou dráhou, zatiaľ čo priame metódy sú citlivejšie na rozpoznanie planét obiehajúcich vo veľkej vzdialenosti od svojej hviezdy, uvádza tím vedcov vo svojej štúdii zverejnenej žurnále Astronomy & Astrophysics.

Umelecká ilustrácia hviezdy Beta Pictoris, ktorú obiehajú exoplanéty Beta Pictoris a a b. Hviezdu takisto obklopuje protoplanetárny akrečný disk plný trosiek a formujúceho sa materiálu. Zdroj: NASA/Wikimedia

Beta Pictoris a jej dve planéty

Vieme, že drvivá väčšina exoplanét bola objavená nepriamymi metódami, t.j. ich existenciu sme potvrdzovali pozorovaniami ich materskej hviezdy. Inak tomu nebolo ani v roku 2019 pri objavení exoplanéty Beta Pictoris c, ktorá bola objavená metódou merania radiálnej rýchlosti. Beta Pictoris c je súčasťou planetárneho systému hviezdy Beta Pictoris.

Ide o veľmi mladú a veľmi jasnú hviezdu, ktorej vek sa odhade na 23 miliónov rokov. Hviezdu obiehajú dve planéty, ktorých vek sa odhaduje na 18,5 milióna rokov Beta Pictoris b a Beta pictoris c.

Narozdiel od Beta pictoris c bola Beta Pictoris b objavená priamou metódou už v roku 2008. Má hmotnosť 13-krát väčšiu ako je hmotnosť Jupitera a okolo svojej hviezdy obieha vo vzdialenosti 1,346 * 10⁹ kilometra (9 AU).

Beta Pictoris c je o niečo ľahšia, má hmotnosť „iba“ 9-krát väčšiu ako Jupiter a obieha v oveľa menšej vzdialenosti ako Beta Pictoris b. Konkrétne je od svojej hviezdy vzdialená 4,039 * 10⁸ kilometra (2,7 AU).

Meranie radiálnej rýchlosti

Ako sme spomínali, Beta Pictoris c bola pôvodne detegovaná meraním radiálnej rýchlosti, ktorej princíp spočíva na Dopplerovom jave, kedy vlnová dĺžka svetla sa zväčší pri vzďaľujúcich sa objektoch alebo sa zmenší pri približujúcich sa objektoch.

Metódu merania radiálnej rýchlosti používajú astronómovia už mnoho rokov, vďaka čomu dokázali objaviť stovky exoplanét. Nikdy predtým sa však nepodarilo potvrdiť exoplanéty objavené týmto spôsobom aj priamou metódou, píše na svojich stránkach portál Phys.

Touto metódou sa podarilo objaviť aj planétu podobnú Zemi v obývateľnej zóne známej hviezdy. „Toto je prvé priame potvrdenie planéty detegovanej metódou radiálnej rýchlosti“ uvádza jeden z autorov práce Sylvestre Lacour.

Priame pozorovanie sa vedcom podarilo uskutočniť vďaka interferometrickému prístroju GRAVITY, ktorý dokáže pozorovať svetlo z materskej hviezdy všetkými štyrmi teleskopmi VLT (Very Large Telescope) súčasne a umožňuje tiež ich kombinovanie do jedného virtuálneho teleskopu.

Schematické zobrazenie planetárneho systému Beta Pictoris GRAVITY Collaboration / Axel M. Quetz, grafické oddelenie MPIA

Nové údaje

Hlavným dôvodom, prečo bolo túto planétu možné detegovať priamou metódou,t sú však nové údaje o radiálnej rýchlosti, ktoré presne určujú jej orbitálny pohyb. Rovnako ako predchádzajúca štúdia aj tieto údaje boli zverejnené v žurnále Astronomy & Astrophysics, avšak ako samostatný článok.

Môžeme teda s istotou povedať, že Beta Pictoris c je prvou exoplanétou, ktorá bola detegovaná a potvrdená oboma metódami. Vďaka tomuto výskumu môžu vedci teraz kombinovať obe metódy, čo im umožní získať jas aj hmotnosť pozorovanej exoplanéty, vysvetľuje hlavný autor Mathias Nowak.

Zarážajúce je však aj zistenie že svetlo prichádzajúce z Beta Pictoris c je asi šesťkrát slabšie ako svetlo prichádzajúce z Beta Pictoris b aj napriek tomu, že obe planéty sú v podstate rovnako veľké. Existuje viacero teórii, ktoré by to mohli vysvetliť najpravdepodobnejšia je, že jedna z planét je oveľa chladnejšia ako tá druhá, avšak na definitívnu odpoveď si budeme musieť počkať.