Vůbec poprvé se kosmické observatoři TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) díky gravitaci podařilo identifikovat planetu obíhající kolem vzdálené hvězdy. Na rozdíl od tranzitujících exoplanet v těsné blízkosti svých hvězd, které TESS pravidelně odhaluje, je nově objevený svět super-Jupiterem, který kolem své hvězdy obíhá ve větší vzdálenosti. „Když TESS startoval, nikdo nečekal, že bude schopen objevit tento druh planety,“ připomíná Diana Dragomir, profesorka z University of New Mexico v Albuquerque a spoluautorka vědeckého článku popisujícího výsledky. Při hmotnosti 1,6 hmotností Jupiteru a podobné vzdálenosti oběžné dráhy, by bylo extrémně nepravděpodobné, že by byla taková planeta objevena primární detekční metodou, pro kterou byl TESS navržen. „Tato událost naznačuje, že se v datech z TESS skrývají další takzvané mikročočkovací planety, o kterých jsme dříve při hledání vůbec nepřemýšleli,“ dodala Dragomir.
Zdroj: https://assets.science.nasa.gov/
Astronomové objevili první náznak planety pojmenované Gaia23bra b v roce 2023 s využitím dnes již z provozu vyřazené evropské kosmické observatoře Gaia. Sledovací systém teleskopu Gaia zachytil hvězdu, která zjasnila, k čemuž může dojít, když hvězda v popředí prochází před vzdálenější hvězdou a prostřednictvím gravitačního mikročočkování dojde ke zvětšení jejího jasu. Výzkumníci se poté podívali zpět do archivních dat teleskopu TESS a zjistili, že to tato observatoř zaznamenala také. „Pozorování observatoře Gaia byla příliš řídká na to, aby zachytila planetu,“ popisuje Mallory Harris, doktorand na University of New Mexico, který vedl studii a dodal: „Teleskop TESS shodou okolností monitoroval během tohoto jevu stejnou část oblohy a jeho hustší časové pokrytí ukázalo některé prvky navíc ve světlené křivce způsobené planetou.“
Analýza týmu byla publikována 1. července v The Astrophysical Journal Letters a odhaluje, že Gaia23bra b obíhá kolem hvězdy typu oranžový trpaslík o hmotností cca 80 % hmotnosti Slunce, která se nachází přibližně 40 000 světelných let od Země, čímž dalece přesahuje běžný vyhledávací rádius teleskopu TESS, tedy 150 světelných let.
Základy o mikročočkování
Z více než 6000 známých exoplanet (planet mimo Sluneční soustavu), byly zhruba 3/4 objeveny tranzitní metodou, což je pro TESS typický postup lovu exoplanet. Astronomové sledují zástupy hvězd a zaměřují se na ty, kterým periodicky poklesne jasnost kvůli přechodu planety před jejich diskem z pohledu pozorovatele. Této události se říká tranzit, či přechod.
Zdroj: https://science.nasa.gov/
Oproti tomu mikročočkování zatím odhalilo méně než 5 % známých exoplanet. Tento fenomén ohybu světla nastává, když se dvě hvězdy z pohledu pozorovatele na obloze velmi blízce zarovnají k sobě. Světlo ze vzdálenější hvězdy se ohne při průchodu deformovaným časoprostorem způsobeným hmotou bližší hvězdy. Pokud je zmíněné zarovnání mimořádně blízké, zafunguje bližší hvězda jako kosmická lupa, která zaostří a zvýrazní světlo hvězdy v pozadí. Planety obíhající kolem hvězdy v popředí mohou také ovlivňovat světlo hvězdy v pozadí a chovat se jako samostatné drobné čočky. Astronomové pozorují tento efekt jako vrchol v křivce jasu hvězdy.
Zdroj: http://spiff.rit.edu
Tranzitní metoda je nejlepší pro hledání velkých planet, které obíhají velmi blízko svým mateřským hvězdám. Velké planety zablokují větší množství svitu hvězdy a planety obíhající blízko hvězdy zase budou pravděpodobněji přecházet před diskem hvězdy z pohledu pozorovatele. Tyto gigantické, plynné světy fascinují vědce, ale astronomové chtějí objevovat i planety podobné těm v naší Sluneční soustavě. Právě na to se specializuje metoda mikročočkování. „Prostřednictvím mikročočkování můžeme objevit menší planety na vzdálenějších drahách včetně světů v obyvatelné zóně svých hvězd, či ještě dál,“ vysvětlil Mallory Harris.
Mikročočkování není vhodné pouze pro hledání obřích a blízko obíhajících planet, protože v takovém případě splývají gravitační signály hvězdy a planety dohromady. „Tranzity a mikročočkování se navzájem doplňují, protože každá z těchto metod odhaluje kategorii planet, které ta druhá není schopna detekovat,“ popisuje Diana Dragomir a dodává: „A také nabízejí odlišné detaily. Tranzity nám prozradí velikost planety a ve spolupráci s dalšími metodami můžeme určit jejich hmotnost a hustotu. Mikročočkování nám dává informace o hmotnosti a vzdálenosti oběžné dráhy exoplanety od hvězdy u světů, které bychom jinak neviděli.“
Zdroj: http://spaceflight101.com
Ovšem mikročočkování je časově omezená příležitost. „Mikročočkovací události proběhnou jednou a to je vše, už se neopakují. Rád vtipkuju o tom, že pravděpodobně objevíme první analog Země pomocí mikročočkování, potom jí zamáváme , protože už ji nikdy neuvidíme,“ říká Mallory Harris. To však činí detailní pozorování mikročočkováním objevených exoplanet velmi náročným. Metoda ovšem může sloužit jako silný demografický nástroj, který nabízí širší informace o populaci planet. „Je to tak trochu jako předvoj mikročočkování, které bude pozorovat teleskop Nancy Grace Roman,“ láká Michael Fausnaugh, profesor na Texas Tech University v Lubbocku a spoluautor studie. Zmíněná observatoř, která má startovat 30. srpna letošního roku, bude v rámci jednoho ze svých hlavních pozorovacích programů pozorovat střed galaxie Mléčná dráha a podle odhadů má odhalit 1000 planet mikročočkováním a okolo 100 000 planet tranzitní metodou.
Teleskop Nancy Grace Roman bude cílit na srdce naší galaxie, protože zde jsou hvězdy namačkány velmi těsně k sobě, což zvyšuje pravděpodobnost pozorování mikročočkování. Toto přeplnění by mohlo způsobit, že mnoho hvězd na velkých pixelech TESS splyne do sebe, takže TESS pozoruje téměř celou oblohu, kde jsou hvězdy mnohem rozptýlenější. „Jelikož TESS pozoruje i jiné oblasti galaktické roviny, může samozřejmě mikročočkováním objevit planety i v jiných částech galaxie, jak dokládá tento první planetární systém s mikročočkováním,“ vysvětluje Dragomir a dodává: „To znamená, že nám může pomoci studovat planety v oblastech s odlišnými podmínkami.“
To by mohlo mít dopady na pátrání po obyvatelných světech. Živé centrum naší galaxie překypuje zářením z mnohem častějších výbuchů supernovv, které by sterilizovaly planety. Kromě toho jsou tu ještě gravitační přiblížení mezi natěsno zaplněnými hvězdami, které mohou narušit planetární systémy. Pozorování z TESS se tedy zaměřují na klidnější oblasti naší galaxie. „Klíčem k mikroročkovacímu průzkumu teleskopu Nancy Grace Roman je hustší časové pokrytí mířené na oblast galaktické výdutě,“ vysvětluje Fausnaugh a dodává: „Mise TESS je jedinečná tím, jak dodává tato rychlá pozorování pro hvězdy v dalších částech galaxie. Spárováním těchto dvou misí se otevírá cesta k pochopení formování planet v odlišných populacích hvězd. Jelikož mikročočkování objevuje planety podobné těm ve Sluneční soustavě, nabízí to novou šanci porozumět tomu, jak se hvězdné systémy podobné našemu liší v různých oblastech galaxie.“
Přeloženo z:
https://science.nasa.gov/
Zdroje obrázků:
https://pbs.twimg.com/media/G_WpTnVXgAA5-PV?format=jpg&name=large
https://assets.science.nasa.gov/dynamicimage/assets/science/missions/rst/science/Brown%20superjupiter%20D2%201.jpg
https://science.nasa.gov/wp-content/uploads/2023/10/microlensing-graphic.gif
http://spiff.rit.edu/classes/resceu/lectures/searches_future/tess_survey_a.png
http://spaceflight101.com/tess/wp-content/uploads/sites/215/2018/03/TESS_with_techs_high_res.jpg
