Vedci našli najmladší svet vo vesmíre. Planéta nemá ani milión rokov a je obrovská

Vesmír nám opäť ukazuje, aké dynamické a prekvapivé procesy prebiehajú za hranicami našej slnečnej sústavy. Medzinárodný tím astronómov oficiálne potvrdil objav vôbec najmladšej exoplanéty, akú sa kedy ľudstvu podarilo priamo zachytiť. Tento mimozemský svet dostal označenie Elias 2-24 b a v meradle vesmírneho času doslova len pred chvíľou otvoril oči.

Novoobjavená planéta sa nachádza približne 450 svetelných rokov od Zeme a obieha okolo veľmi mladej hviezdy. Podľa publikovaných meraní v prestížnom vedeckom časopise The Astrophysical Journal Letters je tento plynný kolos približne dva- až štyrikrát masívnejší ako Jupiter. Od svojej materskej hviezdy sa pritom nachádza takmer v dvojnásobnej vzdialenosti, v akej obieha Neptún okolo nášho Slnka.

Fascinujúci nie je len samotný rozmer tohto vzdialeného obra, ale predovšetkým jeho vek, ktorý vedci odhadujú na menej ako jeden milión rokov. V porovnaní s našou Zemou, ktorá má približne 4,5 miliardy rokov, je táto exoplanéta zhruba 5 000-krát mladšia. Ak by sme vek Zeme prirovnali k dospelému človeku, Elias 2-24 b predstavuje sotva dvojdňové bábätko. Podobné výskumy ukazujú, že vesmír ukrýva neuveriteľné extrémy, rovnako ako keď na mrazivom Plute tiekla kvapalina a vedci museli prehodnotiť staré pravidlá.

Ako astronómovia našli vesmírne embryo

Cesta k tomuto objavu nebola priamočiara a trvala niekoľko rokov. Prvé indície o existencii obrovského sveta zaznamenali astronómovia už v roku 2017. Vtedy si v protoplanetárnom disku okolo mladej hviezdy všimli nápadnú tmavú medzeru, teda prázdny pás vyčistený od prachu a plynu.

Takéto medzery v rotujúcom oblaku hviezdneho odpadu bývajú jasným podpisom vznikajúcej planéty. Gravitácia rastúceho telesa totiž postupne nabaľuje okolitý materiál a čistí svoju obežnú dráhu. Vtedajšia technika však neumožňovala samotnú planétu priamo vyfotografovať a potvrdiť jej prítomnosť.

Zlom nastal až vďaka spojeniu viacerých najmodernejších observatórií na svete. Vedci skombinovali dáta z observatória W. M. Keck na Havaji, sústavy rádioteleskopov ALMA v Čile a teleskopu VLT (Very Large Telescope), ktorý patrí Európskemu južnému observatóriu. Výsledkom bolo priame zobrazenie žiariaceho protoplanetárneho embrya priamo v medzere disku.

Prečo staré modely prestávajú platiť

Objav planéty Elias 2-24 b výrazne posúva hranice nášho chápania vzniku planetárnych sústav. Doteraz najmladšie priamo pozorované exoplanéty, napríklad telesá v systéme PDS 70, mali okolo 5 miliónov rokov. Novšie nálezy ako AB Aurigae b mali odhadovaný vek okolo dvoch miliónov rokov.

Elias 2-24 b je však prinajmenšom dvakrát mladšia než ktorýkoľvek doteraz známy svet. To stavia teoretických fyzikov a astrofyzikov pred poriadnu výzvu. Doterajšie štandardné modely formovania plynných obrov totiž predpokladali, že vytvorenie tak masívneho telesa vyžaduje podstatne dlhší čas.

Vedúci výskumníci otvorene priznávajú, že ich počítačové simulácie mali problém vysvetliť už predchádzajúcich rekordérov. Skutočnosť, že planéta s hmotnosťou niekoľkých Jupiterov dokáže narásť za menej než milión rokov, naznačuje chýbajúce diely v našich teóriách o gravitačnom kolapse a akrécii materiálu.

Neviditeľné svety a limitácie tranzitnej metódy

Možno si kladieš otázku, prečo sme takýchto mladých planét nenašli oveľa viac, keď poznáme už vyše 6 000 exoplanét. Väčšina doteraz objavených cudzích svetov bola identifikovaná takzvanou tranzitnou metódou. Tá sleduje nepatrný pokles jasnosti hviezdy, keď popred ňu planéta prechádza z nášho pohľadu.

Tento spôsob však pri mladých hviezdach fatálne zlyháva. Protoplanetárny disk plný nepriehľadného prachu a plynu permanentne zatieňuje svetlo hviezdy, ak sa naň pozeráme z boku. Vzniká tak prirodzený pozorovací filter, kvôli ktorému vidíme takmer výhradne staršie a usadenejšie planetárne systémy.

Detskú planétu dokážeme zbadať len v prípade, že je protoplanetárny disk orientovaný k Zemi kolmo, teda sa naň pozeráme priamo zhora. Ani to však nie je jednoduché, pretože oslepujúci jas materskej hviezdy bežne prežiari slabé svetlo formujúceho sa sveta.

Nová éra s teleskopom Nancy Grace Roman

Situácia v love na vesmírne batoľatá by sa mala v najbližších rokoch dramaticky zmeniť. Do vesmíru totiž nedávno zamieril nový vesmírny teleskop americkej agentúry NASA s názvom Nancy Grace Roman Space Telescope, ktorý momentálne prechádza kalibráciou svojich citlivých prístrojov.

Tento observatórium novej generácie nesie pokročilý koronograf. Ide o špeciálnu masku, ktorá dokáže precízne odtieniť oslepujúce svetlo centrálnej hviezdy a umožní detailne preskúmať jej bezprostredné okolie. Vedci tak budú schopní vidieť aj tie najjemnejšie štruktúry v prachových diskoch.

Odborníci odhadujú, že teleskop Nancy Grace Roman by mohol počas svojej misie odhaliť až 100 000 nových exoplanét. Vďaka eliminácii presvetlenia výrazne klesne doterajšia zaujatosť voči starším systémom a astronómovia očakávajú skutočnú záplavu mladých planét v rôznych štádiách vývoja.

Sledovanie týchto mladých systémov nie je len o lámaní vekových rekordov. Dáva nám unikátnu príležitosť pochopiť, ako presne vyzerala naša vlastná slnečná sústava pred miliardami rokov, keď sa formovala Zem a ostatné telesá. Každý takýto objav nás posúva bližšie k odpovedi na otázku, nakoľko je naša domovská sústava vo vesmíre výnimočná.

Čítajte viac z kategórie: Vesmír a veda