Je libo portrét exoplanety z pozemní observatoře?  
Kdyby někdo před čtvrtstoletím veřejně prohlašoval, že jednou budeme z pohodlí zemského povrchu pozorovat vzdálenou exoplanetu, zřejmě by mu doporučili psychiatrické vyšetření. Nu a jednu krásnou časosběrnou montáž nedávno prezentovali astronomové observatoře Gemini South.

 

Exoplaneta Beta Pictoris b na snímku observatoře Gemini.  Kredit: M. Millar-Blanchaer, University of Toronto; F. Marchis, SETI Institute.
Exoplaneta Beta Pictoris b na snímku observatoře Gemini. Kredit: M. Millar-Blanchaer, University of Toronto; F. Marchis, SETI Institute.

Potvrzení nově objevených exoplanet velké Keplerovy rodiny jsou prezentována takřka každý týden, a když nepočítáme odborníky, veřejnost se nad nimi už moc nepozastavuje. Počet potvrzených těles po dvou dekádách intenzivního hledání už dobíhá druhou tisícovku a stal se běžnou součástí pravidelných přídělů vědeckých novinek. Čas od času se objeví nějaká zajímavá Zemi podobná vzdálená planeta, jako například Kepler-452b, z níž se stal hit letošního léta. Ale série snímků planety β Pic b je trochu jiné kafe.

Montáž snímků exoplanety β Pictoris b pořízených zařízením GPI mezi lety 2013 a 2015.  Kredit:  M. Millar-Blanchaer, University of Toronto; F. Marchis, SETI Institute.
Montáž snímků exoplanety β Pictoris b pořízených zařízením GPI mezi lety 2013 a 2015. Kredit: M. Millar-Blanchaer, University of Toronto; F. Marchis, SETI Institute.


Hvězda Beta Pictoris je druhou nejjasnější hvězdou souhvězdí Malíře na jižní obloze. Nachází se 63 světelných let od nás a s hmotností 1,75 Slunce je 8,7x zářivější. Její planetární systém je velmi mladý (10-20 milionů let) a tvoří jej kromě planety hustá oblaka prachu a plynu, kde najdeme i známky kometární aktivity. Rozsáhlý disk se táhne do vzdálenosti 2000 astronomických jednotek. Všechny složky systému spolu gravitačně interagují, skýtají proto ideální laboratoř na dálku, kde si mohou odborníci planetárního výzkumu testovat své teorie.

 

 

 

Gemini Planet Imager na observatoři Gemini South. GPI je zařízení ve spodní části teleskopu nad podlahou observatoře.  Kredit: Manuel Paredes/Gemini Observatory/AURA.
Gemini Planet Imager na observatoři Gemini South. GPI je zařízení ve spodní části teleskopu nad podlahou observatoře. Kredit: Manuel Paredes/Gemini Observatory/AURA.

Exoplaneta β Pic b byla objevena 18. listopadu 2008 na snímcích Very Large Telescope v Cerro Paranal za použití systému adaptivní optiky NACO. Snímky byly sice pořízeny pět let předtím, ale v té době technika fotografické detekce neumožnila planetu rozpoznat. Je o 65 % větší než Jupiter a její hmotnost je  4-11násobkem Jupiteru. Mateřskou hvězdu obíhá ve vzdálenosti devíti astronomických jednotek a jeden oběh dokončí za 22 let.

Primární a slabší sekundární disk kolem hvězdy Beta Pictoris na snímcích Hubbleova teleskopu.  Kredit: David Golimowski (Johns Hopkins University), NASA, ESA, Wiki
Primární a slabší sekundární disk kolem hvězdy Beta Pictoris na snímcích Hubbleova teleskopu. Kredit: David Golimowski (Johns Hopkins University), NASA, ESA, Wiki

 


Série snímků představená astronomy zachycuje výsek oběžné dráhy, který exoplaneta urazila za dobu 1,5 roku. Snímkování probíhalo mezi listopadem 2013 a dubnem letošního roku. Autorem článku publikovaného 16. září v periodiku Astrophysical Journal je Maxwell Millar-Blanchaer z Oddělení astronomie a astrofyziky Univerzity v Torontu. V textu najdeme podrobný popis pozorování exoplanety pomocí zařízení GPI (Gemini Planet Imager), které je součástí chilské observatoře Gemini South (její severní sesterské pracoviště se nachází na Havaji).

„Série snímků systému Beta Pictoris představuje dosud nejpřesnější měření polohy vzdálené exoplanety,“ říká Millar-Blanchaer. „Díky GPI můžeme souběžně pozorovat jak prachový disk, tak i planetu, a tím dostáváme přesnější informace o formování protoplanetárních disků a planet než kdykoli předtím.“

 

Kompozitní snímek v blízké infračervené oblasti 3,6m teleskopu ESO. Vnitřní část snímku pořídil Very Large Telescope.   Kredit: ESO/A.-M. Lagrange et al.
Kompozitní snímek v blízké infračervené oblasti 3,6m teleskopu ESO. Vnitřní část snímku pořídil Very Large Telescope. Kredit: ESO/A.-M. Lagrange et al.

 

 

Na rozdíl od Keplerova teleskopu, který při detekci exoplanet využívá metodu tranzitu (když se planeta dostane z našeho pohledu před mateřskou hvězdu, dojde ke slabému, ale měřitelnému úbytku jasnosti hvězdy), a neumožňuje planetu přímo spatřit, dovoluje princip  GPI přímou detekci. Jde o pozoruhodnou schopnost, když si uvědomíme, že planeta je milionkrát méně jasná než její hvězda. K zachycení obrazu při dlouhých expozicích slouží systém adaptivní optiky, který zmírňuje důsledky chvění atmosféry, a koronograf blokující přímé světlo vzdálené hvězdy.

Snímkování vzdálené planety na blíženecké jižní observatoři bude v příštích měsících pokračovat. Než se ztratí v žáru své hvězdy, budeme mít o její dráze ještě přesnější informace.

 

 

Literatura
http://www.gemini.edu/node/12422
http://phys.org/news/2015-09-exoplanet-motion-distant-star.html

VIDEO:  Exoplaneta Beta Pictoris b na své cestě kolem mateřské hvězdy Beta Pictoris.

 

VIDEO:   Sesterské observatoře Gemini pokrývají dění severní i jižní oblohy.

Datum: 24.09.2015
Tisk článku

Související články:

Červení trpaslíci jako adepti na nalezení mimozemského života?     Autor: Vladimír Pecha (15.08.2014)
Byl Kepler jen předkrmem? Astronomové čekají 20 000 exoplanet     Autor: Petr Kubala (24.11.2014)
Cizí planety jsou nejspíš obyvatelnější, než jsme si mysleli     Autor: Stanislav Mihulka (18.01.2015)
Exoplaneta obklopená záhadným gigantickým prstencem     Autor: Petr Kubala (29.01.2015)



Diskuze:

Naše Slunce by v místě Bety mělo průměr cca 1/2000 obl. sec.

Josef Hrncirik,2015-09-25 18:38:26

tj. jako pohled na 1 um ze 700 m.
Hvězda i planeta se zobrazí úplně stejně jako Airy disc bodového zdroje.
Jas od disku hvězdy vybudí větší plochu, ale jen z rozptylu svítivosti (prázdný obraz).
Krásná je clona koronografu.
Překrásná jsou zářící oblaka prachu ?kryjící výrobu země.

Odpovědět


disk prachu cca 2000 a.u. dá oblouk pohledu 0,5 mrad = 1,6´ = 100´´ ; (tj. 100 sec.)

Josef Hrncirik,2015-09-25 18:57:00

Odpovědět


Aby Airy disky bylo možno rozlišit u Slunce jako alespoň 2 body/průměr

Josef Hrncirik,2015-09-27 10:55:07

tj. 4 body/plochu obrazu Slunce, teleskop by musel mít zrcadlo průměru 500 m.
(z teorie rozlišení dalekohledu)

Odpovědět

Skutečný snímek?

Martin Plec,2015-09-25 10:20:25

To je docela zajímavé. Protože když jsem se před pár měsíci pídil po nějakém přímém snímku nějaké blízké hvězdy, tak jsem našel možná jeden dva, a ty byly jen rozmazaným chomáčem pixelů. Dnes jsem narychlo našel jen Betelgeuse a Aldebaran, např. viz http://www.aanda.org/articles/aa/full_html/2009/34/aa12521-09/aa12521-09.html. Takže mi připadá podezřelé, že by ty snímky v článku byly skutečnými snímky asi 200x menší planety (než Aldebaran, který je ve stejné vzdálenosti). Spíš bych soudil, že skutečné obrysy planety budou malou tečkou někde uvnitř nejjasnějšího pixelu. Nebo máte někdo lepší snímky nějaké hvězdy než jsou v uvedeném odkazu?

Odpovědět


Re: Skutečný snímek?

Vít Výmola,2015-09-25 10:51:36

Je to tak, jak soudíte. Záběry Beta Pictoris b jsou opravdu jenom shlukem pixelů a někde v jejich poli planeta je.
Víc než jako bod planety zobrazit nedokážeme a doba, kdy to bude něco lepšího možné, je hodně daleko. Pokud vím, ani v současné době plánované a budované super teleskopy (jako EELT) to nedokáží. Pomocí různých triků a ze změn během rotace planety by mělo jít i z toho jediného bodu sestavit jakousi hrubou "mapu" povrchu a toho se do deseti dvaceti let dočkáme. Ale obávám se, že to bude zatím vše.

Odpovědět


Re: Skutečný snímek?

Vojtěch Kocián,2015-09-25 10:52:56

Planeta bude o dost menší než jeden pixel. Přesnější odhad by vyžadoval mít na snímku zakreslenou celou oběžnou dráhu, ale i takto nahrubo se to ze vzdálenosti od mateřské hvězdy dá říct. Ale je to pořádná planeta. Pokud by její hmotnost byla v horní hranici odhadu, nebude mít daleko k hnědému trpaslíku a možná tak i skončí, když je kolem ještě spousta materiálu.

Odpovědět



Tento web používá k poskytování služeb, personalizaci reklam a analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace