Nejlepší dosavadní snímky exoplanety

21. květen 2014

Magazín Leonardo

Umělecká představa planety obíhající kolem mladé hvězdy Beta Pictoris|foto: ESO L. Calçada/N. Risinger (skysurvey.org)

Současný nejlepší přístroj na fotografování planet jiných hvězd, Gemini Planet Imager, se nenachází ve vesmíru, ale na Zemi v chilských Andách.

Poslední úspěch v tomto směru zaznamenal mezinárodní tým astronomů, kteří pracují při velkém teleskopu Gemini South Telescope, umístěném v Chile na hoře Cerro Pachon ve výši 2715 metrů nad mořem. Tento teleskop má k dispozici velké primární zrcadlo o průměru 8,1 metru, ale především vysoce kontrastní fotografickou kameru s vysokým rozlišením a s adaptivní optikou, zvanou Gemini Planet Imager. Tato kamera navíc pracuje v pásmu blízkého infračerveného světla, což je pro detekci světla planet ideální. Technicky skoro stejný teleskop sice pracuje pod označením Gemini North Telescope na Havajských ostrovech, avšak tuto speciální exoplanetární kameru zatím ve vybavení nemá.

Na současné poměry velmi podrobné snímky exoplanety se týkají planety Beta Pictoris b, obíhající kolem mateřské hvězdy Beta Pictoris, druhé nejjasnější hvězdy v souhvězdí Malíře. Celá soustava je vzdálena od Země asi 63,5 světelných let. Planeta s jednoduchým symbolickým označením “b” má hmotnost asi 4 - 11 hmotností Jupitera a průměr o 65% větší než Jupiter. Svoji mateřskou hvězdu oběhne přibližně jednou za 20 a půl roku. Planetární soustava Bety Pictoris je přitom relativně velmi mladá - vznikla asi před 12 miliony let. Pomocí přístrojových měření u jiného teleskopu (Very Large Telescope) také vědci nedávno zjistili, že den na této planetě trvá pouhých 8 hodin.

Snímek z přístroje Gemini Planet Imager ukazuje prstenec prachu obíhajícího kolem mladé hvězdy HR4796A|foto: Christian Marois, NRC Canada

Gemini Planet Imager používá komplikované optické a spektrografické technologie na potlačení světla centrální hvězdy, která normálně blízké planety přesvětluje, a také zvýrazňuje slabé světlo samotných planet. Jednotlivé snímky Bety Pictoris b měly expoziční dobu kolem jedné minuty a detaily na výsledném snímku mají relativní velikost menší než jedna desetina obloukové sekundy v zorném poli. Přesto nejsou zatím na těchto snímcích vidět žádné konkrétní detaily na povrchu planety - zřetelná je jen planeta jako celek. Více informací máme o okolí této planety. Beta Pictoris b se musí v podstatě “prodírat” hustým diskem zárodečného materiálu či asteroidů a kosmických úlomků, který obklopuje její mateřskou hvězdu.

Srovnání rychlosti rotace kolem osy planet naší sluneční soustavy a exoplanety Beta Pictorius b jako funkce planetární hmotnosti|foto: Ignas Snellen, Leiden Observatory

Tým pracující při Gemini South Telescope chce postupně takto vyfotografovat nejméně 600 dalších již objevených exoplanet, což pomůže ke zjištění řady základních informací - jaké je jejich stáří, hmotnost a parametry jejich oběžných drah. Není také vyloučeno, že Gemini Planet Imager přispěje k objevům až 50 dalších exoplanet velkých zhruba jako Jupiter.