Zvětšit obrázek

Astronomové používají tento levný binokulární dalekohled, aby objevili exoplanety, které přecházejí přes hvězdy podobné Slunci. Credit: NASA/ESA/P.McCullough

Astronomy objevená exoplaneta o velikosti Jupitera, obíhající okolo hvězdy podobné Slunci, leží ve vzdálenosti 600 světelných roků od Země v souhvězdí Severní koruna (Corona Borealis, CrB).

Zvětšit obrázek

Umělecké zpracování přechod exoplanety X0-1b před diskem hvězdy. Credit: NASA/ESA/STScI

Použití jednoduchých dalekohledů při pátrání po exoplanetách, umožňující spolupráci profesionálních a amatérských astronomů, by mohlo urychlit hledání planet u jiných hvězd.

"Tento objev ukazuje, že flotila jednoduchých dalekohledů s pomocí amatérských astronomů může pátrat po přechodech exoplanet mnohem rychleji než tomu bylo dosud," řekl Peter McCullough, vedoucí týmu Space Telescope Science Institute.

McCullough použil při pátrání po exoplanetách relativně levný dalekohled, sestavený z běžně prodávaných přístrojů. Dalekohled, nazvaný XO, se skládá ze dvou teleobjektivů (200 mm), které tvoří binokulár. Teleskop je umístěn na vrcholu sopky Haleakala na ostrově Maui na Havaji.

Zvětšit obrázek

Pozorovací místo je na ostrově Maui (Havaj). Credit: NASA/ESA/P.McCullough

"Postavit kopii prototypu dalekohledu XO by stálo 60.000 dolarů," vysvětlil McCullough. "Daleko více času jsme strávili vývojem softwaru, zvláště designu a operačního systému a extrahováním planet z dat.“

Zvětšit obrázek

Dr. Christopher M. Johns-Krull (Department of Physics & Astronomy, Rice University, Houston)

McCulloughův tým našel exoplanetu, kterou pojmenovali X0-1b, pomocí nepatrných poklesů jasnosti hvězdy, když planeta před ní procházela. Světlo hvězdy, nazvané XO-1, při přechodu pokleslo asi o 2%. Pozorování také odhalilo, že exoplaneta X0-1b obíhá kolem mateřské hvězdy po těsné, jen 4 dny trvající oběžné dráze.

Astronomové již objevili více než 180 exoplanet, ale X0-1b je teprve 10. planetou, objevenou metodou přechodu (transit method) a 2. planetou nalezenou pomocí teleobjektivu. Objev první (TrES-1) byl oznámen v roce 2004. Metoda přechodu umožňuje astronomům určit hmotnost a velikost planety. Astronomové na základě těchto informací odvodí další charakteristické rysy planety, např. její hustotu.

Zvětšit obrázek

Kopule 2,7m dalekohledu Harlan J. Smith Telescope na McDonald Observatoři v Texasu. Credit: University of Texas McDonald Observatory

Existenci planety potvrdila i pozorování pomocí dalekohledů Harlan J. Smith Telescope a Hobby-Eberly Telescope (HET) na texaské McDonaldově observatoři (University of Texas"s McDonald Observatory). Zde změřili nepatrné „houpání“ mateřské hvězdy způsobené planetou. Tato metoda měření radiálních rychlostí umožnila vypočítat přesnou hmotnost planety, která je jenom nepatrně menší než Jupiterova (asi 0,9 hmotnosti Jupitera).

Planeta je mimo jiné mnohem větší, než nasvědčovala její hmotnost. „Ze známých planet, které prochází před svými hvězdami, je XO-1b Jupiteru nejpodobnější a hvězda XO-1 je nejvíce podobná Slunci,“ řekl McCullough. „Ale XO-1b je mnohem blíž své hvězdě než Jupiter Slunci.“

Zvětšit obrázek

Dalekohled Harlan J. Smith Telescope o průměru 2,7 m na McDonald Observatoři v Texasu. Credit: University of Texas McDonald Observatory

Použití relativně levných dalekohledů při hledání "zatmění" hvězd planetami vyžaduje, aby planeta obíhala blízko své mateřské hvězdy. A navíc planeta musí být dostatečně velká, aby způsobila měřitelný pokles jasnosti hvězdy.

Mcculloughova metoda hledání exoplanet předpokládá pozorování oblohy na Havaji dalekohledem XO každou noc, aby byly zaznamenány změny jasnosti hvězdy. Počítačový program pak každé dva měsíce přebere data, která obsahují napozorované jasnosti mnoha tisíc hvězd, a hledá malé poklesy jasnosti, znamenající možný přechod planety. Z nich pak McCullough vybere jen několik kandidátů pro další pozorování.

Od září 2003 do září 2005 dalekohled XO pozoroval desítky tisíc jasných hvězd. Hvězda X0-1 byla jako slibný kandidát vybrána v červnu 2005. Pozorování v červnu a červenci 2005 potvrdila, že objekt velikosti planety způsobil „zatmění“ hvězdy.

Zvětšit obrázek

Kopule dalekohledu Hobby-Eberly Telescope na McDonald Observatoři v Texasu. Credit: University of Texas McDonald Observatory

McCullough požádal McDonaldovu observatoř v Texasu, aby zjistila hmotnost objektu a ověřila, zde se jedná o planetu. Informaci o pozorování na observatoři obdržel 16. února 2006 od Chrise Johns-Krulla, přítele a kolegy z Rice univerzity v Houstonu.

„Byl to úžasný pocit, protože tým pracoval tři roky na hledání této planety," vysvětlil McCullough. "Objev reprezentuje několik bajtů z téměř terabajtů dat: je to podobné, jako bychom zkoušeli destilovat zlato z mořské vody.“

Zvětšit obrázek

Dalekohled Hobby-Eberly Telescope na McDonald Observatoři v Texasu. Zrcadlo o průměru 11 m tvoří 92 hexagonálních zrcadel. Credit: University of Texas McDonald Observatory

McCullough si myslí, že nově objevená planeta je perfektní kandidát pro studium Hubblovým a Spitzerovým dalekohledem. Hubble může změřit hvězdnou vzdálenost a velikost planety. Spitzer může pozorovat infračervené záření planety.

Měřením doby zákrytů planety za hvězdou může Spitzer také určit "eliptičnost" nebo "nekruhovost" oběžné dráhy planety. Jestliže je oběžná dráha eliptická, pak měnící se gravitace může být příčinnou dalšího tepla planety a její atmosféra by se pak rozpínala. To by mohlo vysvětlovat, proč je průměr objektu větší než odpovídá jeho vypočítané hmotnosti.

McCulloughův tým zahrnuje 4 astronomy amatéry ze Severní Ameriky a Evropy. Jejich objev je popsán v časopise Astrophysical Journal.

Zdroj:
http://www.spacedaily.com/reports/Astronomers_Catch_Planet_By_Unusual_Means.html
http://www-int.stsci.edu/~pmcc/xo/index.shtml
http://hubblesite.org/newscenter/newsdesk/archive/releases/2006/22/