Tým astronomů využil přístroj SPHERE a dalekohled ESO/VLT k zobrazení první extrasolární planety, která byla objevena na vzdálené dráze v trojhvězdném systému. Dosud se myslelo, že oběžná dráha takového tělesa musí být nestabilní a že vzájemné gravitační interakce v krátké době povedou k vypuzení planety ze systému. Tato exoplaneta však nějakým způsobem přežila. Neočekávané pozorování naznačuje, že podobné systémy by ve skutečnosti mohly být mnohem častější, než se doposud myslelo. Výsledky byly zveřejněny 8. července ve vědeckém časopise Science.

Tatooine, domovská planeta Luka Skywalkera, jedné z hlavních postav filmové ságy Hvězdné války, byl podivný svět se dvěma slunci. Astronomové však nyní objevili planetu v ještě exotičtějším systému, kde by si případný pozorovatel mohl užívat neustávající denní světlo nebo trojitý rozbřesk a soumrak, podle toho, jaké období, o délce přesahující lidský život, zrovna panuje.

Planetu objevili členové astronomického týmu z University of Arizona (USA) a použili k tomu metodu přímého zobrazení pomocí dalekohledu ESO/VLT v Chile. Exoplaneta s označením HD 131399Ab se liší od všech dosud známých cizích světů – obíhá po zdaleka nejvzdálenější dráze kolem jedné ze stálic ve vícenásobném hvězdném systému. Takové dráhy jsou ale často nestabilní – v důsledku neustálých změn gravitačního působení dalších hvězd v systému.

Systém se nachází asi 340 světelných let od nás a na obloze bychom jej nalezli v souhvězdí Kentaura. Planeta je výjimečná v mnoha ohledech. HD 131399Ab je asi jen 16 milionů let stará a je tedy jednou z nejmladších známých exoplanet. Je jednou z nemnoha planet mimo Sluneční soustavu, kterou se podařilo přímo zobrazit. Při teplotě 580 °C a odhadované hmotnosti čtyřnásobku našeho Jupiteru se zároveň jedná o jednu z nejchladnějších a nejméně hmotných přímo zobrazených extrasolárních planet.

HD 131399Ab je jednou z mála exoplanet, kterou se podařilo přímo zobrazit, a vůbec první, která se nachází v systému s takto dynamickou konfigurací, říká Daniel Apai (University of Arizona, USA), jeden ze spoluautorů práce.

Po asi polovinu oběžné doby o délce 550 pozemských let jsou z povrchu planety pozorovatelné všechny tři hvězdy, ty slabší vždy mnohem blíže k sobě, přičemž při oběhu planety se mění jejich zdánlivá vzdálenost od nejjasnější složky,“ doplňuje Kevin Wagner, hlavní autor práce a objevitel planety HD 131399Ab.

Kevin Wagner, PhD student University of Arizona, nalezl toto těleso mezi stovkami dalších kandidátů a vedl následná pozorování nutná k potvrzení jeho planetární povahy.

HD 131399Ab je rovněž první exoplanetou, která byla objevena kombinací přístrojů SPHERE/VLT. SPHERE pracuje v oboru infračerveného záření, což znamená, že je schopen detekovat teplotní charakteristiky mladých planet. Kromě toho dokáže sofistikovanými metodami opravit deformace obrazu způsobené neustálými turbulencemi v atmosféře a také zastínit oslňující světlo blízké mateřské hvězdy.

MOHLO BY VÁS ZAJÍMAT:   Z velmi vzdálených galaxií

Aby bylo možné dráhu planety mezi hvězdami systému určit přesně, bude potřeba provést řadu opakovaných pozorování v dlouhém období. Dostupná pozorování ve spojení se simulacemi však naznačují následující pravděpodobné uspořádání: uprostřed systému zřejmě leží hvězda HD 131399A o 60% hmotnější než Slunce; ve vzdálenosti asi 300 au (au, astronomická jednotka, se rovná střední vzdálenosti Země od Slunce) od ní se pohybují dvě další menší složky systému HD 131399B a HD 131399C, které obíhají jedna kolem druhé ve vzdálenosti asi 10 au (jsou od sebe vzdáleny asi jako Saturn od Slunce).

Podle tohoto modelu planeta HD 131399Ab obíhá kolem centrální složky A po dráze, která by ve Sluneční soustavě ležela mezi drahami Neptunu a Pluta, a přivádí ji do třetinové vzdálenosti od hvězdy A, než jaká odděluje hvězdné složky systému. Autoři sami upozorňují, že existuje řada možných scénářů a definitivní verdikt stran dlouhodobé stability celého systému bude muset počkat, dokud nebudou získána plánovaná následná pozorování, která upřesní dráhu planety.

Pokud by planeta ležela dále od primární hvězdy, byla by ze systému vypuzena, vysvětluje Daniel Apai. Naše počítačové simulace ukázaly, že tento typ dráhy by mohl být stabilní, ale stačí jen drobná změna v rozložení složek a dráha se rychle stane nestabilní.

Exoplanety ve vícenásobných hvězdných systémech jsou pro astronomy a planetology mimořádně zajímavými objekty, protože dokumentují, jakým způsobem probíhá vznik planet za extrémních podmínek. A i když se nám, pozemšťanům žijícím na planetě obíhající kolem osamocené hvězdy, může vícenásobný hvězdný systém zdát exotický, v Galaxii jsou ve skutečnosti hvězdy jedináčci a vícenásobné systémy zastoupeny zhruba stejně.

Není jasné, jak se planeta dostala na svou vzdálenou dráhu v tomto složitém systému. A zatím nemůžeme ani říct, co to znamená pro naše širší chápání rozličnosti planetárních systémů jako takových. Ukazuje to však na pestrost, jakou jsme si vůbec neuměli představit, dodává Kevin Wagner.Jistě ale víme, že planety ve vícenásobných systémech jsou daleko méně prozkoumány a přitom mohou být stejně početné jako u osamocených hvězd.“


Zdroj: Tisková zpráva ESO, foto: ESO/L. Calçada, ESO/Digitized Sky Survey 2, ESO, video: ESO/L. Calçada/M. Kornmesser