Gravitační čočka galaxie s kvasarem RXJ 1131–1231, plus 4 čočkované kvasary z větší dálky. Kredit: University of Oklahoma.

Exoplanety už nejsou tak velkou neznámou. Astronomové jich ulovili už celé tisíce. Ani v dnešní době to ale není úplně snadné. Není divu, že až doposud pocházely všechny objevené exoplanety výhradně z prostoru z Mléčné dráhy. To teď skončilo, díky průlomové studii astrofyziků z Oklahomské univerzity.

Xinyu Dai. Kredit: University of Oklahoma.

Xinyu Dai a jeho spolupracovníci objevili první známou populaci planet mimo Mléčnou dráhu. Museli k tomu použít jediný nástroj, který něco takového dokáže, a to je gravitační mikročočkování. Přímé pozorování je v případě planet z jiných galaxií mimo hru. I pro nejlepší přístroje dnešní doby je to prostě příliš daleko. Badatelé ke svému výzkumu využili data vesmírné rentgenové observatoře Chandra a modely mikročočkování jim spočítali v superpočítačovém centru Oklahomské univerzity Supercomputing Center for Education and Research.

Dai je se svým týmem naprosto u vytržení. Objevem planet z cizí galaxie vstoupili do historie. Jde sice o nepřímé pozorování, které může mít i nějaká alternativní vysvětlení, všichni ale souhlasí, že nejlepším vysvětlením je právě populace ohromného množství planet o velikosti Jupiteru až našeho Měsíce. A to rozhodně nejde o galaxii, která by byla někde v našem sousedství. Řeč je o galaxii z pořádně hlubokého vesmíru, která je od nás vzdálená asi 3,8 miliardy světelných let.

Mikročočkování planet v Mléčné dráze. Kredit: OGLE.

Mikročočka představuje nejméně nápadný případ gravitačního čočkování, při němž vlastně nepozorujeme žádné změny tvaru objektu, který vidíme přes gravitační čočku. Dochází pouze ke změnám množství záření, které k nám přichází od zdroje záření. V případě mikročočky je gravitační čočkou typicky nějaká hvězda v Mléčné dráze, jejíž gravitace ohýbá záření jiné, vzdálené hvězdy. Mohou to ale být i jiné, mnohem vzdálenější objekty.

Metodou mikročočkování bylo zatím objeveno jenom pár desítek cizích planet, vesměs v Mléčné dráze. Jak se ale ukázalo, mikročočkování je velice mocné a lze jej využít k nepřímému pozorování objektů v galaxii, která je nesmírně vzdálená. Podle autorů studie je zcela nepředstavitelné, že bychom někdy mohli pozorovat planety v galaxii vzdálené miliardy světelných let nějakým teleskopem, i kdybychom sáhli do rekvizit odvážné science-fiction. Mikročočka to ale dokáže. Jak říká spoluautor Eduardo Guerras, „This is very cool science.“

University of Oklahoma. Kredit: Andrew Goidell / Wikimedia Commons.

Dai a spol. studovali charakteristiky mikročočkování v emisích záření z blízkosti horizontu událostí supermasivní černé díry kvasaru RXJ 1131–1231, který hraje roli gravitační čočky. Kvasary jsou hyperaktivní černé díry obklopené domovskou galaxií a o planety takové galaxie jde. Přitom dospěli k závěru, že pozorované vlastnosti tohoto záření je možné nejlépe vysvětlit populací potulných planet o velikosti Jupiteru až Měsíce.

Zároveň zjistili, že hmotnost populace těchto planet překračuje 0,0001 procento hmotnosti galaktického hala zmíněné galaxie s kvasarem. Z toho lze odvodit, že se v eliptické galaxii s kvasarem RXJ 1131–1231 pohybuje asi tak 2 tisíce takových planet na jednu běžnou hvězdu. Celkem biliony planet. Což je dost síla. Vesmír je podle všeho nacpaný planetami rozmanitých velikostí. Jaké to asi jsou světy, miliardy světelných let od nás?

Video:  Simulation of Gravitational Microlensing


Literatura
University of Oklahoma 2. 2. 2018, Astrophysical Journal Letters 853: L27.