Mladá exoplaneta byla zvážena s pomocí více než 15 let starých dat z mise Hipparcos

27. 08. 2018

Exoplanety Gaia

V systému hvězdy Beta Pictoris byla v roce 2008 objevena nová exoplaneta Beta Pictoris b, jde o plynného obra, který obíhá kolem mladé hvězdy Beta Pictoris, která se nachází ve vzdálenosti asi 63 světelných let. Vědecký tým vedený astronomy Ignasem Snellenem a Anthony Brownem nyní zvážil tuto planetu za pomoci dat z probíhající mise Gaia a vysloužilé mise Hipparcos z 90. let. Planeta i hvězda, kolem které obíhá, mají podle odhadů pouhých 20 milionů let (Slunce má 4,5 miliardy let), mohou nám tak poodhalit, jak se podobné planety formují.

Většina doposud objevených exoplanet byla detekována tzv. tranzitní metodou: teleskopy je zachytily v situaci, kdy přecházely před jejich mateřskou hvězdou. Pomocí této metody lze potom celkem lehce odvodit také velikost takové exoplanety, podle toho, kolik světla svojí hvězdy zablokuje. Pro zjištění hmotnosti planety to ale nestačí, astronomové tak musí použít dalších měření. Hmotnost exoplanet odvozují především z toho, jaký vliv má jejich gravitace na mateřskou hvězdu, kterou mohou snadno pozorovat. Většina velkých exoplanet totiž působí periodické změny v pohybu svých hvězd.

Hvězdy mají hned několik relativních pohybů prostorem, jedním z nich je pohyb napříč galaxií, při kterém obíhají její jádro, tím dalším je paralaxa, fenomén, kdy je hvězda vidět z různých úhlů při pohybu Země kolem Slunce (Země mění svou pozici v průběhu roku a hvězdu tak lze pozorovat s mírně odlišným pozadím). Gravitační vliv exoplanet na hvězdu vytváří odchylky z těchto pohybů.

Jedním ze způsobů jak určit hmotnost exoplanet je tzv. radiální rychlost jejich mateřských hvězd, což je pohyb po přímce pozorování, na které lze detekovat, zda se hvězda přibližuje nebo vzdaluje s pomocí Dopplerova efektu. Masivní exoplanety svou gravitací způsobují odchylky v radiální rychlosti hvězd a napovídají tak, jak velkou masou hvězdu ovlivňují.

Hvězda Beta Pictoris je ale velmi živá: rotuje velmi rychle, je horká a navíc pulzuje, což doposud vědcům znemožňovalo určit přesně hmotnost její exoplanety pomocí radiální rychlosti.

Snellen a Brown se tedy zaměřili na další pohyby a odchylky od nich, u kterých však potřebují co nejdelší časové období. Pomohl jim k tomu před pár měsíci zveřejněný data set pozorování teleskopu Gaia, který mapuje hvězdy v naší galaxii a prostřednictvím paralaxy určuje jejich pohyb i vzdálenost. K těmto datům ještě vědci připojili další data z mise Hipparcos, čímž získali přesná data o pohybu hvězdy Beta Pictoris od roku 1990.

Ani mise Hipparcos, ani Gaia neměly a nemají za primární úkol hledání exoplanet, natož zjišťování jejich charakteristik. Nová studie však dokazuje, že s velkým množstvím dat lze hrát velké divadlo. Jak bude Gaia sbírat další informace o pozorovaných hvězdách, její katalog bude stále komplexnější. Vědci předpokládají, že v pozdější fázi svojí mise přispěje Gaia k objevení velkého množství exoplanet.

Planeta Beta Pictoris b
S pomocí nových i starých dat určili vědci hmotnost planety Beta Pictoris b na 9-13 násobků hmotnosti planety Jupiter.


  
Hmotnost: 9-13 hmotností planety Jupiter
  
Velikost: 1,5 velikosti planety Jupiter
  
Vzdálenost od hvězdy: 9,2 AU
  
Rotace kolem vlastní osy: 8,1 hodiny
  
Teplota na povrchu:  1450 °C