I pulsary mohou mít obyvatelné planety

Teoreticky je možné, aby obyvatelné planety obíhaly i kolem pulsarů – rychle rotujících neutronových hvězd, které emitují krátké pulsy záření. Podle nových výzkumů však takové planety musí mít dostatečnou hmotnost a rozsáhlou hustou atmosféru, která přemění smrtící rentgenové paprsky a částice o vysokých energiích vyzařované pulsarem na teplo. Tyto závěry astronomů z University of Cambridge a Leiden University byly publikovány v časopise Astronomy & Astrophysics.

Pulsary jsou známy jako objekty s mimořádně extrémními podmínkami. Každý z nich představuje rychle rotující neutronovou hvězdu – smrštěné jádro velmi hmotné hvězdy, která na konci svého života explodovala jako supernova.

Vzhledem k malému průměru pulsarů 10 až 30 km mají enormní magnetická pole, nabalují na sebe materiál z okolí a pravidelně na nich dochází k velkým vzplanutím rentgenového záření a částic o vysokých energiích.

Překvapivě navzdory tomuto nepřátelskému prostředí, jak již víme, mohou kolem neutronových hvězd obíhat planety. První exoplanety byly objeveny u pulsaru PSR B1257+12 – avšak nevíme, zda tyto planety obíhaly již kolem původní masivní hvězdy a její explozi v podobě supernovy přežily nebo se vytvořily až mnohem později.

To zatím zůstává nezodpovězenou otázkou. Takové planety by však dostávaly málo viditelného světla, ale průběžně by byly bombardovány množstvím nebezpečného záření a hvězdného větru. Naskýtá se otázka: může na takových planetách existovat život?

TIP:   Hlubinami vesmíru s doc. Miloslavem Zejdou (2/2)

Nejprve astronomové zkusili vypočítat obyvatelné zóny v okolí neutronových hvězd – rozložení drah kolem hvězd, kde se na povrchu planet může vyskytovat voda v kapalném stavu. Jejich výpočty ukázaly, že obyvatelná zóna kolem neutronové hvězdy může být tak velká, jako vzdálenost mezi Zemí a Sluncem.

Důležitým předpokladem je, že planeta musí být typu super-Země s hmotností dvakrát až desetkrát větší než u naší planety. Menší planety ztratí svoji atmosféru v průběhu několika tisíc roků v důsledku náporu hvězdného větru z pulsaru. Aby planeta toto bombardování přečkala, musí být její atmosféra alespoň miliónkrát hustější než zemské ovzduší – podmínky na povrchu takové planety u pulsaru by spíše připomínaly prostředí na dně hlubokého zemského moře.

Astronomové studovali pulsar PSR B1257+12, který je od Země vzdálen zhruba 2 300 světelných roků a testovali jej jako zkušební vzorek pomocí rentgenové kosmické observatoře Chandra X-ray Observatory. Ze tří planet obíhajících kolem pulsaru dvě patří mezi super-Země s hmotnostmi 4× až 5× většími než u Země a obíhají dostatečně blízko pulsaru, aby je mohl zahřívat.

Podle Alessandro Patruna z Leiden University, spoluautora studie: „Teplota na planetách může být vyhovující pro výskyt kapalné vody na jejich povrchu. Avšak stále ještě nevíme, zda tyto dvě super-Země mají ty správné, tj. extrémně husté atmosféry.“

Do budoucna by chtěli Alessandro Patruno a spoluautor studie Mihkel Kama z Cambridge’s Institute of Astronomy pozorovat pulsar mnohem detailněji a porovnat jej s jinými pulsary. Radioteleskop ALMA (Atacama Large Millimeter/sub-millimeter Array), na jehož provozu spolupracuje Evropská jižní observatoř ESO, bude schopen ukázat, zda kolem neutronových hvězd existují prachové disky, které by byly předzvěstí budoucích planet.

V naší Galaxii se nachází zhruba jedna miliarda neutronových hvězd, mezi nimi je asi 200 000 pulsarů. Doposud byly studovány 3 000 pulsarů a bylo u nich objeveno pouhých 5 planet!

Zdroj: Hvězdárna Valašské Meziříčí, (University of Cambridge, Outer Places, Astronomie.nl)
Autor: František Martínek
Foto: NASA/JPL-Caltech
Doporučený odkaz: Neutron star planets: Atmospheric processes and irradiation