Astronómovia našli super-Zem v blízkosti obývateľnej zóny jej hviezdy

Umelcov dojem super-Zeme obiehajúcej okolo červeného trpaslíka. (Gabriel Pérez Díaz, SMM/IAC)

Veľmi malý pohyb malej hviezdy odhalil prítomnosť exoplanéty super-Zem, ktorá obieha vo vzdialenosti, ktorá je takmer obývateľná.

Okolo slabého červeného trpaslíka s názvom Ross 508, ktorý sa nachádza len 36,5 svetelných rokov od nás (ale je príliš slabý na to, aby ho bolo možné vidieť voľným okom), astronómovia potvrdili existenciu sveta, ktorý má len 4-násobok hmotnosti Zeme. Vzhľadom na to, čo vieme o hmotnostných limitoch planét, to znamená, že svet bude pravdepodobne skôr pozemský alebo kamenný ako plynný.

Exoplanéta, pomenovaná Ross 508 b , je nepravdepodobné, že bude obývateľný na celý život, ako ho poznáme; objav, prvý pre nový prieskum s použitím teleskopu Subaru National Astronomical Observatory of Japan (NAOJ) na Havaji, však demonštruje účinnosť techník používaných na lokalizáciu malých planét okolo matných hviezd.



Honba za obývateľnými exoplanétami je trochu brzdená samotnou povahou toho, ako sa domnievame, že tieto exoplanéty sú. Jedinou šablónou, ktorú máme, je Zem: relatívne malá planéta, obiehajúca vo vzdialenosti od svojej hviezdy, kde teploty vedú k tekutej vode na povrchu. Toto je to, čo je známe ako „obývateľná zóna“.

Samozrejme, že to nie sú jediné faktory – Mars padá vnútri obývateľnej zóny Slnka , napríklad – ale sú najjednoduchšie na kontrolu.

Techniky, ktoré používame na hľadanie exoplanét, však najlepšie fungujú na veľkých svetoch, ako sú plynní obri, obiehajúce vo veľmi blízkych vzdialenostiach, príliš horúce na tekutú vodu. To neznamená, že nemôžeme nájsť iné druhy svetov, ale je to ťažšie.

Hlavnou technikou na nájdenie exoplanét je tranzitná metóda. Toto používa teleskop NASA na lov exoplanét TESS a pred ním Kepler. Prístroj hľadí na hviezdy a hľadá pravidelné poklesy v ich svetle, spôsobené objektom pravidelne obiehajúcim medzi nami a hviezdou.

Hĺbka tohto prechodu sa môže použiť na výpočet hmotnosti objektu; čím väčšia je svetelná krivka – spôsobená väčšími planétami – tým je ľahšie spozorovať.

V čase písania 3 858 exoplanét zistené pomocou tejto metódy boli potvrdené.

Druhou najplodnejšou technikou je metóda radiálnej rýchlosti, známa aj ako wobble alebo Dopplerova metóda. Keď sú dve telesá uzamknuté na obežnej dráhe, jedno neobieha druhé; skôr obiehajú okolo vzájomného ťažiska. To znamená, že gravitačný vplyv akýchkoľvek obiehajúcich planét spôsobí, že sa hviezda na mieste mierne kýva – áno,dokonca aj Slnko.

Hviezda z hviezdneho svetla dosahujúca Zem je teda veľmi slabo Dopplerovsky posunutá. Keď sa svetlo pohybuje smerom k nám, je mierne stlačené do modrejších vlnových dĺžok a keď sa vzďaľuje, je natiahnuté do červenších vlnových dĺžok. Táto technika je lepšia pri detekcii menších exoplanét so širšími obežnými dráhami.

V roku 2019 sa medzinárodný tím astronómov pod vedením NAOJ pustil do prieskumu pomocou teleskopu Subaru, aby hľadal v matných červených trpasličích hviezdach exoplanéty identifikáciou Dopplerových posunov v infračervených a blízkych infračervených vlnových dĺžkach. To umožňuje hľadanie slabších, a teda starších a ustálenejších hviezd červených trpaslíkov.

Ross 508 b, opísaná v článku vedenom astronómom Hirokim Harakawom z teleskopu Subaru, je prvou exoplanétou kampane a je to sľubná. Svet má približne 4-násobok hmotnosti Slnka a okolo hviezdy obehne každých 10,75 dňa.

Toto je oveľa bližšie ako obežná dráha Zeme, možno ste si všimli; ale Ross 508 je oveľa menší a slabší ako Slnko. V tejto vzdialenosti je hviezdne žiarenie, ktoré zasiahne Ross 508 b, len 1,4-krát väčšie ako slnečné žiarenie, ktoré zasiahne Zem. To umiestni exoplanétu veľmi blízko k vonkajšiemu vnútornému okraju obývateľnej zóny jej hviezdy.

Objav je veľmi dobrým znamením do budúcnosti. Po prvé, Ross 508 b prechádza cez svoju hviezdu. To znamená, že TESS, ktorý bol v apríli a máji tohto roku otočený k hviezdnemu sektoru na oblohe, mohol získať dostatok údajov o tranzite, aby astronómovia mohli rozpoznať, či má exoplanéta atmosféru. Takéto pozorovania môžu pomôcť vedcom charakterizovať atmosféry svetov, ktoré môžu byť obývateľnejšie.

Okrem toho je Ross 508 s 18 percentami hmotnosti Slnka jednou z najmenších, najslabších hviezd s obiehajúcim svetom objaveným pomocou radiálnej rýchlosti. To naznačuje, že budúce prieskumy radiálnej rýchlosti v infračervených vlnových dĺžkach majú potenciál odhaliť obrovské množstvo exoplanét obiehajúcich matné hviezdy a odhaliť rozmanitosť ich planetárnych systémov.

Výskum tímu bol prijatý do Publikácie Astronomickej spoločnosti Japonska , a je k dispozícii na arXiv .

O Nás

Publikácia Nezávislých, Osvedčených Skutočností O Správach O Zdraví, Priestore, Prírode, Technológii A Životnom Prostredí.