Spektrum objektu odhalilo oblačnou atmosféru

První potvrzený snímek nově zformované planety pořídil dalekohled ESO/VLT

Přístroj pro zobrazování extrasolárních planet SPHERE, který pracuje ve spojení dalekohledem ESO/VLT, pořídil vůbec první potvrzený snímek planety formující se v protoplanetárním disku mladé hvězdy. Planeta si razí cestu diskem primordiálního plynu a prachu, který obklopuje hvězdu s označením PDS 70. Získaná data rovněž naznačují, že planeta je obklopena oblačnou atmosférou.

Mezinárodnímu týmu astronomů pod vedením vědců z Max Planck Institute for Astronomy (Heidelberg, Německo) se podařilo pořídit úžasné záběry probíhajícího procesu formování planet v okolí mladé trpasličí hvězdy PDS 70.

Pomocí přístroje SPHERE – jednoho z nejvýkonnějších lovců exoplanet současnosti – a dalekohledu ESO/VLT získali první spolehlivá pozorování mladé planety označené PDS 70b, která si razí cestu hmotou protoplanetárního disku obklopujícího mateřskou hvězdu. Přístroj SPHERE vědcům také umožnil změřit jasnost planety na různých vlnových délkách a na základě toho odhadnout vlastnosti její atmosféry.

Planeta je na těchto nových záběrech zachycena velmi zřetelně jako jasný bod ležící vpravo dole od zastíněného středu snímku. Ve svém systému se nachází asi 3 miliardy kilometrů od centrální hvězdy, což je zhruba srovnatelné se vzdáleností Slunce a planety Uran. Analýza ukázala, že PDS 70b je obří plynnou planetou o hmotnosti několikrát převyšující Jupiter. S povrchovou teplotou kolem 1000 °C je mnohem teplejším světem, než jakákoliv z planet Sluneční soustavy.

TIP:   Jan Klečka: IC 1805

Černý kroužek uprostřed snímku je clonka v optickém systému koronografu, která blokuje průchod světla mnohonásobně jasnější centrální hvězdy. Astronomové tak mohou zaznamenat slabší disky a objekty planetárních velikostí. Bez této masky by slabé světlo planety zcela zaniklo v oslepující září mateřské hvězdy.

V discích kolem mladých hvězd se rodí planety. Dosud však bylo provedeno pouze několik pozorování, při kterých se v disku podařilo zachytit i známky přítomnosti planet,“ vysvětluje Miriam Keppler, vedoucí týmu, kterému se podařilo stále se formující planetu u hvězdy PDS 70 objevit. „Problém je, že až dosud mohla být většina těchto planetárních kandidátů pouze strukturami v samotném disku.

Objev průvodce hvězdy PDS 70 je mimořádně zajímavým vědeckým výsledkem, který již vyústil v další následný výzkum tohoto systému. Dalšímu vědeckému týmu, na jehož práci se podílí také řada astronomů z objevitelské skupiny, se v několik uplynulých měsících podařilo provést následná detailní pozorování mladého planetárního průvodce hvězdy PDS 70. A získali nejen mimořádně detailní snímek disku s planetou uvedený v této zprávě, ale podařilo se jim pořídit také spektrum planety. Pečlivá analýza ukázala, že atmosféra planety je zahalena oblaky.

Planetární průvodce hvězdy PDS 70 vytvořil takzvaný přechodový disk – protoplanetární disk s obří mezerou uprostřed. Tyto proluky ve vnitřních partiích protoplanetárních disků jsou astronomům známy po desítky let a spekulovalo se o tom, že vznikají právě interakcí disku s rodící se planetou. A nyní se tuto planetu podařilo poprvé přímo pozorovat.

Tyto výsledky nám přinášejí nový pohled na složité a málo pochopené rané fáze planetárního vývoje,“ říká André Müller, vedoucí druhého týmu, který zkoumal tuto mladou planetu. „Potřebovali jsme pozorovat planetu v disku u mladé hvězdy, abychom skutečně pochopili procesy stojící za formováním planet.“ Na základě známých fyzikálních vlastností této planety a její atmosféry budou astronomové schopni testovat teoretické modely popisující formování planet.

Zahlédnout prachem zahalený zrod planety bylo možné pouze díky mimořádným schopnostem přístroje SPHERE, který zkoumá exoplanety a disky kolem blízkých hvězd pomocí metody známé jako zobrazování s vysokým kontrastem.

I přesto že světlo mateřské hvězdy bylo zastíněno clonkou v koronografu, musí přístroj SPHERE využívat pečlivě připravenou strategii pozorování a speciální metody zpracování dat, které umožní opakovaně a na různých vlnových délkách filtrovat signál slabého planetárního průvodce pohybujícího se kolem jasné mladé hvězdy.

Thomas Henning, ředitel Max Planck Institute for Astronomy a vedoucí obou vědeckých týmů, shrnuje mnohaleté vědecké dobrodružství: „Po více jak deseti letech enormního úsilí o postavení tohoto vysoce sofistikovaného zařízení nám nyní SPHERE konečně přinesl kýžený plod v podobě objevu mladé planety.“

Zdroj: Vědecká tisková zpráva ESO, foto: ESO/A. Müller et al., ESO/Digitized Sky Survey 2. Acknowledgement: Davide De Martin, video: ESO