Okrem exoplanét objavujeme už aj exokométy

  • Jana Plauchová | 16 Jún 2022
    Exoplanéty
Umelecká predstava exokomét pri Beta Pictoris. Zdroj: ESO/L. Calçada
Tím astronómov z Ukrajiny publikoval v časopise Astronomy & Astrophysics objav až piatich exokomét v sústave hviezdy Beta Pictoris. Ide o jednu z prvých hviezd, pri ktorej sa objavili exoplanéty. Autori na základe analýzy údajov zo satelitu TESS uvádzajú, že naše znalosti o tejto sústave sa rozšírili o prítomnosť exokomét.

Beta Pictoris je druhá najjasnejšia hviezda od nás neviditeľného súhvezdia Maliar. Okolo tejto mladej hviezdy bol v roku 1984 objavený plynovo-prachový disk, v ktorom by sa mohli rodiť planéty. Dnes je už objav protoplanetárnych diskov aj planét obiehajúcich iné hviezdy bežným javom, no v 80. rokoch to znamenalo veľkú senzáciu. Beta Pictoris bola svojho času najsľubnejším kandidátom na stred budúcej planetárnej sústavy. Disk objavili prostredníctvom infračervených meraní družice IRAS. V nasledujúcich rokoch sa podarilo zistiť jeho približný polomer – viac než 1 000 au. Iný zdroj sa zmieňuje o polomere 200 au, ďalší 400 au. V jeho vnútri sa nachádza čistá zóna veľkosti planetárnej časti našej slnečnej sústavy. Hmota disku obsahuje veľmi vysoký pomer uhlíka, jeho zastúpenie voči kyslíku je až 20-krát väčšie ako priemerné zastúpenie uhlíka voči kyslíku v okolitých hviezdach.

Disk odfotografovali 2,5-metrovým reflektorom Irénée du Pont z observatória v Las Campans v Čile. Chladný disk svietiaci len na infračervených vlnových dĺžkach je otočený k Zemi hranou. Neskôr zhotovil snímky disku v nepravých farbách aj Hubblov vesmírny ďalekohľad. Na základe nich astronómovia usúdili, že v disku sa už sformovali najmenej dve planéty hmotnosti Jupitera. Prezradilo to neočakávané zvlnenie vnútornej oblasti prachového prstenca lemujúceho hviezdu. Jedna z planét by mala obiehať v čistej zóne vo vzdialenosti 8 au od hviezdy, čo je o niečo menej ako vzdialenosť Saturna od Slnka. Tento predpoklad sa zakladá na pozorovaniach Európskeho južného observatória. Planéta bola označená ako Beta Pictoris b a je asi 100-krát slabšia ako jej hviezda. Definitívne potvrdenie, že ide o planétu, prišlo v roku 2010, keď sa ju podarilo detegovať na druhom odlišnom bode jej dráhy a tým dokázať, že sa naozaj pohybuje na orbite okolo hviezdy. Spomedzi všetkých exoplanét, čo sa doposiaľ podarilo zobraziť, je táto najbližšie k svojej materskej hviezde. Podľa archívnych záznamov z roku 1981, teda ešte pred objavom protoplanetárneho disku, sa zdá, že táto planéta svoju hviezdu zakryla a tým ju dočasne zoslabila.

Dnes vieme, že sústava Beta Pictoris je takmer určite planetárna sústava v procese svojho vzniku. Predpokladá sa, že z podobného disku obklopujúceho pred piatimi miliardami rokov mladé Slnko sa sformovala aj naša slnečná sústava. Jeho dnešný pozostatok predstavuje Kuiperov pás. Podobný disk bol nájdený aj okolo Fomalhautu, Vegy a ďalších mladých hviezd. Podľa starších informácií sa planéty objavené v tejto sústave ešte stále zväčšujú, podľa novších je už ale disk príliš riedky na ďalšie nabaľovanie hmoty. Naopak, je možné, že útvary, ktoré sa nestihli sformovať do planét, tzv. planetezimály, sa vzájomnými zrážkami rozbíjajú na menšie kusy. Žiarenie a hviezdny vietor materskej hviezdy odparujú plynnú zložku disku aj prach planetezimál preč.

Centrálna hviezda je väčšia (1,4 polomeru Slnka), hmotnejšia (1,7 hmotností Slnka) a žiarivejšia (8,6 svietivostí Slnka) než Slnko. Údaje o jej vzdialenosti sa trochu rozchádzajú, pohybujú sa od 50 ly po 78 ly. Takisto panuje určitá nejednotnosť v jej spektrálnom type, uvádza sa A5, ale aj A3. Teplota na jej povrchu dosahuje 8 250 K a zastúpenie prvkov ťažších od hélia sa približuje k zastúpeniu týchto prvkov na Slnku. Vek hviezdy je iba 8 miliónov až 100 miliónov rokov. Má krátku dobu rotácie, len niečo vyše pol dňa.

Autori najnovšej štúdie analyzovali údaje zo satelitu TESS z archívu. Objavili päť zmien svetelnej krivky, ktorá zodpovedala ich predstavám o svetelnej krivke kométy prechádzajúcej popred kotúčik hviezdy. Profily boli asymetrické a pokles jasnosti hviezdy len veľmi slabý – iba o 0,03 %. Zákryty trvali medzi polovicou dňa a dvoma dňami a telesá, ktoré ich spôsobili, obiehajú vo vzdialenostiach od 0,5 do 1,5 au. Tieto krivky sú navyše veľmi podobné dávnejšie objaveným krivkám z roku 2019. Zdá sa, že Beta Pictoris má okrem planét aj veľa komét.

Galéria obrázkov k článku

Beta Pictoris vo viditeľnom spektre. Zdroj: ESO/Digitized Sky Survey 2
Umelecká predstava exoplanéty Beta Pictoris b. Zdroj: ESO L. Calçada/N. Risinger (skysurvey.org)
Infračervený záber protoplanetárneho disku okolo Beta Pictoris. Zdroj: ESO/A.-M. Lagrange et al.