Zvětšit obrázek

Snímky Spitzerova dalekohledu pořízené v infračerveném oboru spektra umožnily objev dvou hnědých trpaslíků obíhajících hvězdy HD 3651 (vlevo) a HN Pegasi (vpravo). Kredit - NASA / JPL-Caltech / K. Luhman (Penn State University) / B. Patten (Harvard-Smithsonian CfA)

Hvězda HD 3651, která je podobná našemu Slunci, leží ve vzdálenosti 36 světelných roků. V roce 2003 byla v její blízkosti objevena planeta, která je z planet naší Sluneční soustavy svými rozměry nejvíce podobná Saturnu. Stejně jako u většiny ostatních extrasolárních planet k jejímu objevu pomohla metoda radiálních rychlostí založená na pozorování spektra centrální hvězdy. Planeta s označením HD 3651b obíhá ve vzdálenosti srovnatelné s Merkurem, ale její dráha je velmi excentrická - její výstřednost činí 0,63. Každý oběh ji trvá více než 62 dnů.

Podobných případů se mezi dosud známými extrasolárními planetami nachází celá řada. Právě jejich excentrická dráha je poněkud záhadná, protože podle teorie by se měly planety tvořit na víceméně kruhových drahách tak, jak je tomu například i ve Sluneční soustavě. Existuje několik možností, které vysvětlují změnu tvaru dráhy takové planety.

První možností je blízké setkání dvou planet obíhajících stejnou centrální hvězdu. Druhá varianta počítá s interakcí příslušné planety s protoplanetárním diskem, ze kterého se vytvořila. A konečně je tu třetí možnost a to sice přítomnost další hvězdy v daném systému.

Takovou hvězdou by nejspíše měl být hnědý trpaslík, která obíhá kolem centrální hvězdy ve velké vzdálenosti, ale přesto svým gravitačním působením může ovlivnit dráhy planet v systému. Hnědí trpaslíci jsou často nazýváni „neúspěšnými hvězdami“, protože jsou příliš málo hmotní na to, aby zářily jako opravdové hvězdy. Díky vlastní gravitaci se sice smrští a zahřejí, takže svítí tmavě červeným světlem. Nedosáhnou ovšem dostatečné centrální teploty, aby došlo k zážehu termonukleární reakce. Jak stárnou, „jenom“ postupně chladnou a slábnou. A z tohoto důvodu je velmi obtížné je pozorovat. Jejich existence byla potvrzena až v roce 1995.

Zvětšit obrázek

Kresba systému se vzdáleným hnědým trpaslíkem, který svým gravitačním působením protahuje oběžnou dráhu vnitřní planety o velikosti Saturna. Kredit - NASA / JPL-Caltech / T. Pyle (SSC)

Nyní objevil astronomický tým pod vedením Kevina Luhmana (Pensylvania State University) za pomoci infračerveného Spitzerova kosmického dalekohledu hnědého trpaslíka právě u hvězdy HD 3651. Jeho hmotnost činí 50 hmotností Jupitera. Patří do třídy T, což značí nejchladnější skupinu hnědých trpaslíků.

Zvětšit obrázek

Srovnání rozměrů hnědého trpaslíka (uprostřed), Jupiteru (vpravo) a Slunce (vlevo). Ačkoliv je trpaslík podobný Jupiteru, je mnohem hustší a na rozdíl od něj produkuje vlastní záření. Kredit - CXC / K. Kowal

 „Toto je první hnědý trpaslík, který byl přímo zobrazen v extrasolárním planetárním systému,“ zdůrazňuje význam objevu Kevin Luhman. Umožnily to - jako už ostatně i v řadě jiných případů - unikátní schopnosti Spitzerova dalekohledu. „Spitzer je velmi vhodným přístrojem pro přímou detekci chladných trpaslíků T a snad i přímo velkých planet ve vnějších částech planetárních systémů.“

Ve srovnání s již známou planetou obíhá kolem hvězdy v extrémní vzdálenosti. Jeho oběžná dráha je dokonce 10x vzdálenější než je oběžná dráha Pluta ve Sluneční soustavě. Navzdory této obrovské vzdálenosti je i nepatrné gravitační působení schopno v průběhu miliónů let „protáhnout“ oběžnou dráhu vnitřní planety, jak ostatně potvrzuje i spoluautor objevu Brian Patten (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics). „Ačkoliv by trpaslík HD 3651 B - jak byl označen - byl jen těsně za hranicí viditelnosti pouhým okem z pohledu neohroženého astronoma žijícího v tomto planetárním systému, o své přítomnost dává vědět gravitačně.“

Nicméně i sami objevitelé připouštějí, že hnědí trpaslíci nemusejí být „všelékem“ na výstředné dráhy extrasolárních planet. Ostatně to potvrzuje i další člen týmu Massimo Marengo (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics), když hovoří o tom jak vědci důkladně prověřili celou řadu blízkých planetárních systémů. „Až dosud je tento jediným systémem, kde jsme objevili hnědého trpaslíka, takže se zdá, že je to relativně vzácný případ.

Astronomové rovněž objevili malého hnědého trpaslíka s hmotností kolem 20 Jupiterů, který obíhá kolem hvězdy HN Pegasi. Tento trpaslík patří mezi nejmladší dosud známé.

Zdroje:
NewScientist.Com
Space.Com
Astronomy