Ďalekohľad ESO/VLT zobrazil planétu u hmotnej dvojhviezdy


eso2118cs — Tlačová správa (vedecká)

Ďalekohľad ESO/VLT zobrazil planétu u hmotnej dvojhviezdy

08. december 2021

Ďalekohľad VLT Európskeho južného observatória nasnímal fotografiu exoplanéty obiehajúcej okolo dvojhviezdy b Centauri, ktorá je na oblohe pozorovateľná aj voľným okom. Ide zatiaľ o najteplejší a tiež najhmotnejší hviezdny systém, u ktorého bola objavená planéta. Objekt obieha okolo hviezdneho páru v 100-krát väčšej vzdialenosti, ako Jupiter obieha okolo Slnka. Niektorí astronómovia boli toho názoru, že planéty nemôžu existovať u takýchto hmotných a horúcich hviezd.

„Nájsť planétu u hviezdy b Centauri bolo naozaj vzrušujúce, nakoľko tento objav mení náš pohľad na tie hmotné hviezdy, ktoré môžu byť pravdepodobné hostiteľky planetárnych systémov.“ vysvetľuje astronóm Markus Janson (Stockholm University, Švédsko), hlavný autor štúdia, ktorý bol publikovaný vo vedeckom časopisu Nature.
Dvojhviezdny systém b Centari (poznáme ho napríklad ako HIP 71865) sa nachádza cca 325 svetelných rokov od Slnka a na oblohe sa nachádza v súhvezdí Kentaura. Hmotnosť systému sa pohybuje okolo hmotnosti 6 Sĺnk, a práve preto je najhmotnejšia sústava, v ktorej bola potvrdená existencia extra solárnej planéty. Doteraz neboli objavené žiadne iné exoplanéty, ktoré by obiehali okolo hviezdy s väčšou hmotnosťou ako 3 hmotnosti Slnka.

Najhmotnejšie hviezdy sú aj veľmi horúce, pritom ani tento systém nie je výnimkou: hlavná zložka je spektrálneho typu B, čiže patrí medzi tie hviezdy, ktoré sú viac ako 3-krát teplejšie ako naše Slnko. Kvôli vysokej teplote vyžaruje značné množstvo ultrafialového a röntgenového žiarenia.

Vysoká hmotnosť a teplota týchto hviezd má veľký vplyv na plyn, ktorý ich obklopuje, a práve toto by malo spôsobiť problémy pri formovaní planét. Čím je hviezda teplejšia, tým väčšie množstvo vysoko energetického žiarenia produkuje, a práve vďaka tomu okolitý materiál sa rýchlejšie vyparí a rozptýli. „Vo všeobecnosti sa predpokladá, že hviezdy typu B majú vo svojom okolí veľmi nehostinné prostredie. Práve preto sa vedci domnievali, že pre veľké planéty musí byť mimoriadne náročné sa v ich blízkosti vôbec sformovať.“ upozorňuje na to Markus Janson.

Novoobjavená exoplanéta je dôkazom toho, že aj pri takýchto extrémnych hviezdnych systémoch sa môžu sformovať planéty. „Planéta v systéme b Centauri je úplne iný svet s podmienkami, ktoré sú úplné odlišné od tých, ktoré poznáme zo Zeme a v našej Slnečnej sústave.“ vysvetľuje spoluautor práce Gayathri Viswanath (PhD študent, Stockholm University).„Je to neľútostné prostredie, ktorému dominujú extrémne žiarenia a kde sa všetko odohráva v obrovských rozmeroch:hviezdy, planéty a ich vzdialenosti sú omnoho väčšie.“

Objavená planéta s označením b Centauri (AB)b – alebo aj b Centauri b – predstavuje extrém. Je 10-krát hmotnejšia ako Jupiter, práve preto je najhmotnejšia planéta, ktorá bola zatiaľ objavená. Navyše obieha taký systém, ktorý patrí medzi najväčšie obežné dráhy, aké boli pri exoplanétach doteraz pozorované – bola nájdená vo vzdialenosti, ktorá je 100-krátväčšia ako vzdialenosť Slnko-Jupiter v našej Slnečnej sústave. Pravdepodobne práve tieto extrémne vzdialenosti od centrálneho hviezdneho páru by mohli byť kľúčom k prežitiu.

Tieto výsledky boli dosiahnuté pomocou prístroja SPHERE (Spectro-Polarimetric High-contras tExoplanet REsearchinstrument), ktorý pracuje spolu s ďalekohľadom ESO/VLT v Čile. SPHERE už aj v minulosti priamo pozoroval niekoľko exoplanét a spravil prvé snímky, ktoré zachytili dve planéty obiehajúce okolo Slnku podobnej hviezdy.
V tomto prípade ale SHERE nebol prvým prístrojom, ktorý planétu zaznamenal. V rámci svojho výskumu členovia tímu sa zamerali aj na archívne dáta systému b Centari a zistili, že planéta bola zachytená už pred viac ako 20 rokmi pomocou ESO 3.6-m telescope, avšak vtedy ju ešte nikto neidentifikoval.

S ďalekohľadom ESO/ELT, ktorý by mal začať s pozorovaním na konci tohto desaťročia, a vďaka plánovaným vylepšeniam ESO/VLT, by sa mali astronómovia o vzniku a vlastnostiach tejto planéty dozvedieť omnoho viac. „Bude ťažké zistiť, ako sa táto planéta sformovala, pretože v súčasnosti je to záhada.„ dodáva Markus Janson.

———————
More information

This research was presented in a paper tilted „A wide-orbit giant planet in the high-mass b Centauri binary system“ to appear in Nature (DOI: 10.1038/s41586-021-04124-8).

The team is composed of Markus Janson (Department of Astronomy, Stockholm University, Sweden [SU]), Raffaele Gratton (INAF Osservatorio Astronomico di Padova, Italy [INAF-Padova]), Laetitia Rodet (Cornell Center for Astrophysics and Planetary Science, Department of Astronomy, Cornell University, USA), Arthur Vigan (Aix-Marseille Université, CNRS, CNES, Laboratoire d’Astrophysique de Marseille, France [LAM]), Mickaël Bonnefoy (Univ. Grenoble Alpes, CNRS, Institute for Planetary sciences and Astrophysics, France [IPAG] and LAM), Philippe Delorme (IPAG), Eric E. Mamajek (Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology, USA [JPL]), Sabine Reffert (Landessternwarte, Zentrum für Astronomie der Universität Heidelberg, Germany [ZAH]), Lukas Stock (ZAH and IPAG), Gabriel-Dominique Marleau (Institut für Astronomie und Astrophysik, Universität Tübingen, Germany; Physikalisches Institut, Universität Bern, Switzerland [UNIBE]; Max-Planck-Institut für Astronomie, Heidelberg, Germany), Maud Langlois (Centre de Recherche Astrophysique de Lyon [CRAL], CNRS, Université Lyon, France), Gaël Chauvin (Unidad Mixta Internacional Franco-Chilena de Astronomía, CNRS/INSU and Departamento de Astronomía, Universidad de Chile, Santiago, Chile, and Institute of Planetology and Astrophysics, Grenoble, France), Silvano Desidera (INAF-Padova), Simon Ringqvist (SU), Lucio Mayer (Center for Theoretical Physics and Cosmology, Institute for Computational Science, University of Zurich, Switzerland [CTAC]), Gayathri Viswanath (SU), Vito Squicciarini (INAF-Padova, Department of Physics and Astronomy “Galileo Galilei”, University of Padova, Italy), Michael R. Meyer (Department of Astronomy, University of Michigan, USA), Matthias Samland (SU and MPIA), Simon Petrus (IPAG), Ravit Helled (CTAC), Matthew A. Kenworthy (Leiden Observatory, Leiden University, Netherlands), Sascha P. Quanz (ETH Zurich, Institute for Particle Physics and Astrophysics, Switzerland [ETH Zurich]), Beth Biller (Scottish Universities Physics Alliance, Institute for Astronomy, Royal Observatory, University of Edinburgh, UK), Thomas Henning (MPIA), Dino Mesa (INAF-Padova), Natalia Engler (ETH Zurich), Joseph C. Carson (College of Charleston, Department of Physics & Astronomy, USA).

The European Southern Observatory (ESO) enables scientists worldwide to discover the secrets of the Universe for the benefit of all. We design, build and operate world-class observatories on the ground — which astronomers use to tackle exciting questions and spread the fascination of astronomy — and promote international collaboration in astronomy. Established as an intergovernmental organisation in 1962, today ESO is supported by 16 Member States (Austria, Belgium, the Czech Republic, Denmark, France, Finland, Germany, Ireland, Italy, the Netherlands, Poland, Portugal, Spain, Sweden, Switzerland and the United Kingdom), along with the host state of Chile and with Australia as a Strategic Partner. ESO’s headquarters and its visitor centre and planetarium, the ESO Supernova, are located close to Munich in Germany, while the Chilean Atacama Desert, a marvellous place with unique conditions to observe the sky, hosts our telescopes. ESO operates three observing sites: La Silla, Paranal and Chajnantor. At Paranal, ESO operates the Very Large Telescope and its Very Large Telescope Interferometer, as well as two survey telescopes, VISTA working in the infrared and the visible-light VLT Survey Telescope. Also at Paranal ESO will host and operate the Cherenkov Telescope Array South, the world’s largest and most sensitive gamma-ray observatory. Together with international partners, ESO operates APEX and ALMA on Chajnantor, two facilities that observe the skies in the millimetre and submillimetre range. At Cerro Armazones, near Paranal, we are building “the world’s biggest eye on the sky” — ESO’s Extremely Large Telescope. From our offices in Santiago, Chile we support our operations in the country and engage with Chilean partners and society.

Contacts

Markus Janson
Department of Astronomy, Stockholm University
Stockholm, Sweden
Tel: +46 8-553 785 48
Email: markus.janson@astro.su.se

Gayathri Viswanath
Department of Astronomy, Stockholm University
Stockholm, Sweden
Email: gayathri.viswanath@astro.su.se

Matthias Samland
Max Planck Institute for Astronomy
Heidelberg, Germany
Email: samland@mpia.de

Gaël Chauvin
Unidad Mixta Internacional Franco-Chilena de Astronomía, Departamento de Astronomía, Universidad de Chile, and Institute of Planetology and Astrophysics of Grenoble
Santiago/Grenoble, Chile/France
Email: gael.chauvin@univ-grenoble-alpes.fr

Raffaele Gratton
INAF Osservatorio Astronomico di Padova
Padova, Italy
Tel: +39 049 8293442
Email: raffaele.gratton@inaf.it

Sascha Quanz
ETH Zurich, Institute for Particle Physics and Astrophysics
Zurich, Switzerland
Tel: +39 049 8293442
Email: sascha.quanz@phys.ethz.ch

Beth Biller
Scottish Universities Physics Alliance, Institute for Astronomy, Royal Observatory, University of Edinburgh
Edinburgh, UK
Email: bb@roe.ac.uk

Matthew Kenworthy
Leiden Observatory, Leiden University
Leiden, Netherlands
Tel: +31 64 172 0331
Email: kenworthy@strw.leidenuniv.nl

Bárbara Ferreira
ESO Media Manager
Garching bei München, Germany
Tel: +49 89 3200 6670
Cell: +49 151 241 664 00
Email: press@eso.org

——————

Pôvodný článok: https://www.eso.org/public/news/eso2118/

ESO*lar