Extrasolárne planéty I. - Úvod
- Tomáš Dobrovodský | 23 Jún 2009
Exoplanéty
Zdroj: NASA
S myšlienkou, že naša planetárna sústava okolo Slnka nie je jediná, sa vážne astronómovia pohrávali už desiatky rokov. Pokusy tieto planéty odhaliť však stroskotávali na špecifických problémoch. Tým najväčším je obrovský nepomer vyžiareného svetla medzi materskou hviezdou a samotnou planétou. Tento fakt doslova vylučuje priame zobrazenie a tak sa astronómia zamerala na hľadanie iných účinných metód odhalenia vzdialených svetov pri okolitých hviezdach. Tie dostali názov extrasolárne planéty.
Prvým, kto sa vážne zaoberal touto problematikou bol holandský astronóm Peter van de Kamp (1901 - 1995). Sústredil sa na piatu najbližšiu hviezdu - Barnardovu šípku, no jeho takmer celoživotné úsilie neprinieslo potrebné dôkazy. Cestu k odhaleniu extrasolárnych planét si tak ako prvá našla rádioastronómia. V roku 1991 sa podarilo objaviť Alexandrovi Wolszczanovi a Dale Frailovi pomocou rádioteleskopu v Arecibo (Portoriko) prvé dve planéty obiehajúce pulzar PSR D1257+12´ v súhvezdí Panny. Objav bol oznámený na zasadnutí Americkej astronomickej spoločnosti v januári 1992 a neskôr bol zaradený časopisom Nature ako jeden z 15 základných objavov fyziky, ktoré tento prestížny vedecký týždenník publikoval. Onedlho sa podaril podobný kúsok aj ruským astronómom pri pulzare v súhvezdí Žirafy.
Jedným z dôvodov, prečo planéty mimo našej Slnečnej sústavy hľadáme, je aj pátranie po eventuálnej možnosti výskytu života inde vo vesmíre. No a okolie neutrónovej hviezdy nie je takým miestom azda ani pre najväčších optimistov... A tak sa hľadalo ďalej a pozornosť sa sústredila hlavne na hviezdy podobné Slnku. Už v roku 1994 uzrel svetlo sveta nový a doteraz najrozšírenejší spôsob detekcie - metóda radiálnych rýchlostí. (Podrobnejšie sa k jednotlivým dnes známym spôsobom odhaľovania extrasolárnych planét budeme venovať v nasledujúcich kapitolách.) Prvým úspešným projektom v tomto smere bola prehliadka 142 hviezd spektrálnych tried G a K, realizovaná švajčiarmi Michellom Mayorom a Didierom Quelozom v observatóriu Haute Provence v južnom Francúzsku. Prebiehala pomocou 1,2 metrového ďalekohľadu vybaveného presným spektrografom ELODIE. Výsledkom hľadania bolo teleso obiehajúce vo vzdialenosti asi 7,5 milióna kilometrov jednu z hviezd v súhvezdí Pegasa. Hviezda 51 Pegasi sa tak stala prvou Slnku podobnou (spektrálna trieda G2-3), pri ktorej sme planétu objavili. Zaujímavé je, že hviezda vo vzdialenosti asi 52 ly od nás má na oblohe jasnosť 5,6 mag. a je teda na hranici pozorovateľnosti aj voľným okom.
Neskoršie obdobie rýchlo prinieslo rozšírenie počtu detekčných metód. Metódou radiálnych rýchlostí sa najľahšie nachádzali a nachádzajú len planéty veľké, v lepšom prípade blízke hmotnosti Jupitera a ťažšie. Prekvapením sú tiež polohy obežných dráh týchto obrov. Ležia často veľmi blízko materských hviezd a vymykajú sa tak pre nás bežnej realite našej Slnečnej sústavy. Vďaka svojim pekelným podmienkam si vyslúžili názov "horúce Jupitery". Rozšírením počtu detekčných metód sme teda zvýšili aj naše šance na objavy iných druhov planét. V súčasnosti poznáme už aj niekoľko dvoj a viacnásobných hviezdnych systémov, ktoré majú svoj planetárny systém. Už i len predstava pohľadu na oblohu z povrchu takýchto telies je pre nás doslova fantastická... Pokračujúci expresný rozvoj technickej úrovne astronómie neobchádza ani túto jej oblasť. V roku 2006 bola na obežnú dráhu Zeme vypustená družica COROT (COnvection ROtation and planetary Transits), ktorá využíva pri hľadaní exoplanét tzv. tranzitnú metódu - slabučké periodicky sa opakujúce zoslabenia jasu hviezdy. Tie môžu viesť k prítomnosti planéty a môžu dokonca odhaliť prekvapivé množstvo jej fyzikálnych vlastností. Pomocou 30 cm zrkadla a štyroch CCD kamier vytrvalo a s maximálnou precíznosťou skúma asi 120.000 hviezd s jasnosťami od 12 do 15,5 mag. Na jej prácu nadviaže v roku 2009 družica Kepler, ktorá bude skúmať ďalších asi 100.000 hviezd z Mliečnej cesty v súhvezdí Labute. Nakoľko je vybavená až 95 cm zrkadlom a 42 CCD čipmi s vysokým rozlíšením, sú do tejto misie vkladané veľké nádeje a očakávajú sa konečne aj objavy menších planét podobných našej Zemi.
Pomerne nedávno, koncom roka 2008 sa nám dokonca podarilo aj prvé zobrazenie extrasolárnej planéty. Po snímkach v infračervenom rozsahu spektra, sme sa tak vďaka HST dočkali pri jasnej hviezde Fomalhaut (Južná ryba) aj zobrazenia vo viditeľnom svetle. V polovici roka 2009 je známych vyše 350 extrasolárnych planét a ich počet bude už len narastať. Budúcnosť jedného z najdynamickejšie sa rozvíjajúcich smerov súčasnej astronómie je teda stále otvorená a je takmer isté, že už v najbližších rokoch prinesie ďalšie nové a zásadné objavy.
Do metód, ktoré astronómovia k odhaľovaniu exoplanét využívajú, načrieme podrobnejšie v pokračovaní tohto článku už onedlho ...