Vesmír10. listopadu  2007  

Rekord: 5 planet u jediné hvězdy

5. planeta u 55 Cancri - Foto:  NASA/JPL-Caltech

5. planeta u 55 CancriFoto:  NASA/JPL-Caltech

Už jsme si zvykli, že planety u jiných hvězd jsou objevovány jak na běžícím pásu. Počet osmi planet, na který jsme zvyklí ve sluneční soustavě, se ale zatím najít nepodařilo. Nový rekord teď ustanovil americký tým vědců. U hvězdy 55 Cancri našli pátou exoplanetu.

Objev páté planety u hvězdy 55 Cancri vyžadoval velkou dávku trpělivosti. Americký tým astronomů z Univerzity v Berkeley k tomu potřeboval celých 18 let měření. Těch provedli přes 300 a dnes se jim letitá práce vyplatila. 

Poloha 55 Cancri v souhvězdí Raka - Foto: Petr Sobotka

Poloha 55 Cancri v souhvězdí RakaFoto: Petr Sobotka

Jasná a blízká hvězda
Hvězdu 55 Cancri si nevybrali náhodou. Nachází se totiž velmi blízko a ze vzdálenosti 41 světelných let už astronomové dnes běžně dokáží exoplanety objevit. Zajímavé je, že 55 Cancri není osamělá hvězda, ale dvojhvězda. Skládá se z hvězdy podobné našemu Slunci a červeného trpaslíka. Hvězdy kolem sebe obíhají ve vzdálenosti asi 1000krát větší než je vzdálenost Země od Slunce. 

Poloha 55 Cancri v souhvězdí Raka - detail - Foto: Petr Sobotka

Poloha 55 Cancri v souhvězdí Raka - detailFoto: Petr Sobotka

55 Cancri leží v souhvězdí Raka a momentálně ji můžete na obloze snadno pozorovat. Jasnější složka dvojhvězdy je dokonce na temném nebi pozorovatelná i bez dalekohledu jako objekt o hvězdné velikosti 6 magnitud. Hvězda je podobná Slunci, ale přeci jen se trochu liší, například má větší průměr, je méně hmotná, chladnější a méně svítivá. Atmosféra hvězdy je bohatší na kovové chemické prvky. Astronomové dokáží dokonce odhadnout i stáří hvězdy na 5,5 miliardy let. Na hvězdě samotné není dohromady nic moc zajímavého. Terčem vědeckého zájmu se stává jen díky planetám, které kolem ní obíhají. 

Objev 5. planety v měření rychlosti hvězdy. Délka vlnky odpovídá oběžné periodě. - Foto:  NASA/JPL-Caltech/SFSU

Objev 5. planety v měření rychlosti hvězdy. Délka vlnky odpovídá oběžné periodě.Foto:  NASA/JPL-Caltech/SFSU

Exoplanety cloumají hvězdou
Je třeba si uvědomit, že ani jednu z 264 dosud objevených exoplanet nikdo neviděl a neexistuje žádná jejich fotografie. Všechny se objevují nepřímými metodami díky působení exoplanety na svou mateřskou hvězdu. Drtivá většina exoplanet se projeví při přesném měření rychlosti mateřské hvězdy. Jak planeta kolem hvězdy obíhá, gravitační silou s ní cloumá. 

Toto cloumání se samozřejmě neprojevuje tak, že by hvězda na obloze v přímém přenosu "poskakovala". Planeta vychyluje hvězdu ze své polohy pomalu a plynule stejným tempem, jakým kolem ní probíhá. Pokud planeta oběhne hvězdu třeba jednou za 100 dní, bude se měnit rychlost hvězdy právě s periodou 100 dní. Měřit změnu rychlosti hvězdy z tzv. Dopplerova posuvu světla tak přesně, aby toto droboučké cloumání bylo detekovatelné, to je na samé hranici technických možností. 

Proto se měření každého oběhu exoplanety opakují tak dlouho, dokud není výsledek dostatečně přesný a existence exoplanety průkazná. Všechna měření se pak vynesou do společného grafu, ze kterého se dá určit např. oběžná doba a minimální hmotnost exoplanety. Zatímco k objevu rychle obíhající planety (třeba 2 dny) stačí poměrně krátká doba měření (několik týdnů), najít planetu s oběžnou periodou několik let vyžaduje mnohaleté pozorování. 

Cesta ze Sluneční soustavy k 55 Cancri (autor: NASA)

Umělecká představa planetární soustavy - Foto:  NASA/JPL-Caltech

Umělecká představa planetární soustavyFoto:  NASA/JPL-Caltech

Stále více planet
Exoplanety u 55 Cancri jsou příkladem toho, že se vyplatí sledovat jednu hvězdu opakovaně po dlouhou dobu. 

V roce 1997 publikovali astronomové výsledky osmiletého měření na Lickově observatoři, která ukázala na přítomnost exoplanety hmotnosti Jupitera obíhající hvězdu s periodou 14,6 dne. Byla to tehdy jedna z vůbec prvních objevených exoplanet. Exoplanety se označují názvem mateřské hvězdy a písmenem b, popř. c, d apod. pokud je jich u jedné hvězdy více. První exoplaneta objevená u 55 Cancri tedy nese označení 55 Cnc b. 

Další měření Dopplerova posunu spektrálních čar odhalilo roku 2002 další hned dvě exoplanety najednou. Jednu (55 Cnc d) s periodou 14 let a hmotností skoro 4 Jupitery, druhou (55 Cnc c) s periodou 44,3 dne a hmotností 0,2 Jupiteru. Tehdy se 55 Cancri stala teprve druhou cizí planetární soustavou se třemi známými exoplanetami. 

Na objev čtvrté exoplanety astronomové čekali jen dva roky. V roce 2004 dali vědci dohromady k již existujícím měřením přes 100 dalších a našli exoplanetu s velmi krátkou dobou oběhu 2,8 dne a hmotností srovnatelnou s Neptunem. 55 Cnc e tehdy patřila mezi první tři objevené planety Neptunovy hmotnosti vůbec. 

Porovnání naší planetární soustavy se soustavou 55 Cancri - Foto:  NASA/JPL-Caltech

Porovnání naší planetární soustavy se soustavou 55 CancriFoto:  NASA/JPL-Caltech

Je pátá poslední?
Ze soustavy 55 Cancri se stala unikátní soustava, protože byla jediná, u které byly objeveny hned čtyři exoplanety. Astronomům už tehdy bylo nápadné, že mezi čtyřmi planetami je jedna poměrně velká mezera, kde žádné objevené těleso neobíhá. Na základě matematických výpočtů pojali podezření, že v mezeře se nachází poměrně málo hmotná planeta pozemského typu. Pokračovali tedy v měření změn radiální rychlosti hvězdy a když získali dalších 300 pozorování, přítomnost páté planety se potvrdila. Má 0,1 hmotnosti Jupitera a obíhá s periodou 260 dní. 

Při tom není teoreticky vyloučeno, že jsou v planetární soustavě u 55 Cancri planety další. Pokud ano, jsou buď dále od hvězdy, nebo lehčí než ty již známé, protože jinak by se už v měřeních projevily. Je skutečně jen otázkou času, kdy se podaří vyrovnat počet známých exoplanet u nějaké hvězdy s počtem planet sluneční soustavy. A nic nebrání tomu, aby byl tento počet jednou dokonce překonán. 

Planetární systém u 55 Cancri
označení rok objevu hmotnost oběžná doba vzdálenost od hvězdy
55 Cnc b 1996 0,8 14,7 0,1
55 Cnc c 2002 0,2 44,3 0,2
55 Cnc d 2002 3,8 5218 5,7
55 Cnc e 2004 0,03 2,8 0,04
55 Cnc f 2007 0,1 260 0,8
(násobky Jupitera) (dny) (násobky vzdálenosti Země-Slunce)


Autor:  Petr Sobotka

Nové články v rubrice

 

Diskuse

Český rozhlas si váží názoru posluchačů a má zájem o korektně vedenou diskusi. Vyhrazuje si proto právo skrýt příspěvky, které odporují dobrým mravům, jsou xenofobní, porušují platné zákony, poškozují dobré jméno Českého rozhlasu, nebo mají reklamní charakter.

Návod na použití diskusního systému DISQUS naleznete zde.

 
tyto komentáře používají systém Disqus

Meteor

500 desetikorun za minutu!

Řeč naštěstí není o prohře v automatu, ale o výrobě mincí. Neuvěřitelných 500 desetikorun, tedy 5000...

Příroda

Predátoři pomáhají kořisti k adaptaci na oteplení

Pokud čelí živočichové tlaku dravců, přizpůsobí se mnohem snáze i dalším nepříznivým vlivům včetně rostoucích...

Planetárium

Další cesta za zatměním a hmota ze vzdálených supernov

Koně Převalského na Dívčích hradech, další vlčata z Českolipska a íránský test nové nosné rakety.

Mobilní verze | Podmínky užití | English
© 1997-2017 Český rozhlas

Tento web používá k analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace