Hubbleov vesmírny teleskop identifikoval 16 hviezd, ktoré by mohli mať extrasolárne planéty. Tento objav sa uskutočnil pomocou tranzitnej metódy, pri ktorej planéty mierne stlmili svoje materské hviezdy, keď prechádzali pred nimi. Na skutočný výpočet hmotnosti tranzitívnych planét budú potrebné ďalšie pozorovania.
Hubbleov vesmírny teleskop agentúry NASA objavil 16 kandidátov na extrasolárnu planétu obiehajúcich okolo rôznych vzdialených hviezd v centrálnej oblasti našej galaxie Mliečna dráha.
Planéta Bonanza bola odhalená počas prieskumu Hubbleovho teleskopu, ktorý sa nazýva Stmievanie okienka Strelca Mimoriadna planéta (SWEEPS). Hubbleov teleskop vyzeral ďalej, ako sa doteraz úspešne dalo hľadať extrasolárne planéty. Hubble hľadel na 180 000 hviezd v preplnenej centrálnej hrčke našej galaxie vzdialenej 26 000 svetelných rokov. To je štvrtina priemeru špirálového disku Mliečnej dráhy. Výsledky sa objavia v 5. vydaní časopisu Nature.
Toto zistenie je v súlade s počtom planét, u ktorých sa očakáva, že budú odhalené z takého vzdialeného prieskumu na základe predchádzajúcich detekcií exoplanet urobených v našom miestnom slnečnom susedstve. Úzke zobrazenie Hubbleovho teleskopu pokrývalo oblohu, ktorá nie je väčšia v uhlovej veľkosti, než dve percentá plochy splnu. Keď sa extrapolujú na celú galaxiu, údaje Hubbleovej poskytujú silný dôkaz o existencii približne 6 miliárd planét veľkosti Jupiter v Mliečnej dráhe.
Päť z novoobjavených planét predstavuje nový extrémny typ planéty, ktorý sa nenachádza pri žiadnych vyhľadávaniach v okolí. Tieto planéty, nazývané ultra-krátke obdobie (USPP), sa točí okolo ich hviezd za menej ako jeden deň Zeme.
"Objavenie veľmi krátkych planét bolo veľkým prekvapením," uviedol vedúci tímu Kailash Sahu z inštitútu Space Telescope Science Institute, Baltimore. „Náš objav tiež poskytuje veľmi silné dôkazy o tom, že planéty sú rovnako hojné v iných častiach galaxie, ako sú v našom slnečnom susedstve.“
Hubble nemohol priamo pozerať na 16 novo nájdených kandidátov na planétu. Astronómovia použili Hubble's Advanced Camera for Surveys na vyhľadávanie planét pomocou merania mierneho stlmenia hviezdy v dôsledku prechodu planéty pred ňou, čo sa nazýva tranzit. Planéta by musela mať veľkosť približne Jupitera, aby blokovala dostatok hviezdneho svetla, asi jedno až desať percent, aby bola merateľná pomocou Hubbleovho teleskopu.
Planéty sa nazývajú „kandidátmi“, pretože astronómovia mohli získať následné merania hmotnosti len pre dve z nich kvôli vzdialenosti a slabosti týchto systémov. Po dôkladnej analýze tím vylúčil alternatívne vysvetlenia, ako je pasenie pasažierov hviezdnym spoločníkom, ktoré by mohlo napodobňovať predpokladaný podpis skutočnej planéty. Nález mohol k dnešnému dňu viac ako zdvojnásobiť počet planét špehovaných tranzitnou technikou.
Kandidáti planéty majú tendenciu točiť sa okolo hviezd, ktoré sú omnoho zložitejšie v prvkoch ťažších ako vodík a hélium, ako napríklad uhlík. To podporuje teórie, že hviezdy bohaté na ťažké prvky majú potrebné zložky, aby vytvorili planéty.
Kandidát na planétu s najkratšou orbitálnou periódou, pomenovaný SWEEPS-10, sa hýbe okolo svojej hviezdy za 10 hodín. Nachádza sa iba 740 000 míľ od svojej hviezdy, planéta patrí k najteplejším v histórii. Odhadovaná teplota je približne 3 000 stupňov Celzia.
"Táto planéta objímajúca hviezdu musí byť najmenej 1,6-krát väčšia ako hmotnosť Jupitera, inak by ju gravitačné svaly hviezdy roztrhli," uviedol člen tímu SWEEPS Mario Livio. "Nízka teplota hviezdy umožňuje planéte vzdať sa tak blízko hviezdy."
"Zdá sa, že planéty s ultrakrátkou dobou sa vyskytujú prednostne okolo normálnych červených trpasličích hviezd, ktoré sú menšie a chladnejšie ako naše slnko," vysvetlil Sahu. "Zjavná absencia USPP okolo slnečných hviezd v našom miestnom susedstve naznačuje, že sa mohli odpariť, keď migrovali príliš blízko k teplejšej hviezde."
Existuje iný dôvod, prečo sa planéty podobné jupiterom okolo chladnejších hviezd môžu sťahovať bližšie k hviezdam ako planéty okolo horúcich hviezd. Obehový disk plynu a prachu, z ktorého sa vytvorili, siaha bližšie k chladnejšej hviezde. Od objavenia prvého „horúceho Jupitera“ okolo inej hviezdy v roku 1995 si astronómovia uvedomili, že tento neobvyklý typ obrovskej planéty sa musel špirálovite priblížiť v blízkosti svojej materskej hviezdy zo vzdialenejšieho miesta, kde sa musí vytvoriť. Vnútorný okraj obehového disku zastavuje migráciu.
Planétové tranzity sa vyskytujú iba vtedy, keď sa na obežnú dráhu planéty pozerá takmer na okraj. Avšak iba asi 10 percent horúcich Jupiterov má okrajové dráhy, ktoré umožňujú pozorovanie planéty cez hviezdu. Aby boli tranzitné prieskumy úspešné, musia si prezerať veľký počet hviezd naraz. Tranzitný prieskum SWEEPS pokrýval bohaté pole hviezd v okne Strelec.
Termín „okno“ znamená jasný pohľad do galaktického stredu, ale veľká časť galaktickej roviny je zakrytá prachom. Hubbleov monitoroval 180 000 hviezd na periodické, krátke stmievanie jasu hviezdy. Hviezdne pole bolo pozorované nepretržite sedemdňové obdobie od 23. do 29. februára 2004. Aby sa zaistilo, že stmievanie bolo spôsobené objektom obiehajúcim okolo hviezdy, tím použil Hubble na detekciu dvoch až 15 po sebe nasledujúcich prechodov pre každý z 16 kandidátov na planétu.
Dve hviezdy v teréne sú dostatočne jasné, aby tím SWEEPS mohol nezávisle potvrdiť prítomnosť planéty spektroskopickým meraním mierneho kolísania pohybu hviezdy v dôsledku gravitačného ťahu neviditeľného spoločníka. Na meranie mierneho kolísania hviezdy použili veľmi veľký ďalekohľad Európskeho južného observatória, ktorý sa nachádza na vrchu Paranal v Čile.
Jeden z kandidátov na planétu má hmotnosť pod detekčným limitom 3,8 Jupiterovej masy. Ďalším kandidátom je 9,7 Jupiterových hmôt, čo je pod minimálnou hmotnosťou 13 Jupiterových hmôt pre hnedého trpaslíka. Hnedý trpaslík je objekt, ktorý sa tvorí ako hviezda, ale nemá dostatok hmoty na žiarenie jadrovou fúziou.
Keďže hviezdy sú také slabé a zorné pole je husto plné hviezd, meranie mierneho kolísania pohybu hviezdy pomocou spektroskopie na potvrdenie väčšiny kandidátov na planétu nie je možné. Budúce ďalekohľady, ako napríklad James Webb Space Telescope od NASA, poskytnú potrebnú citlivosť na potvrdenie väčšiny kandidátov na planétu.
Program Hubble SWEEPS je dôležitým dôkazom koncepcie pre budúcu misiu Kepler Mission NASA, ktorá je naplánovaná na spustenie v roku 2007. Observatórium Kepler bude nepretržite monitorovať oblasť galaxie Mliečna dráha, aby zistila tranzitné planéty okolo väčšinou vzdialených hviezd. Kepler bude dostatočne citlivý na to, aby odhalil možné stovky kandidátov na planéty Zeme v obývateľnej zóne alebo blízko nej, čo je vzdialenosť od hviezdy, kde by na povrchu planéty mohla existovať tekutá voda.
Hubbleov vesmírny teleskop je projekt medzinárodnej spolupráce medzi NASA a Európskou vesmírnou agentúrou. Vesmírny teleskopický vedecký inštitút vykonáva vedecké operácie v Hubbleovom laboratóriu. Inštitút prevádzkuje pre NASA Asociácia univerzít pre výskum v Astronomy, Inc., Washington.
Pôvodný zdroj: Hubble News Release
