Astronomové objevili vzácný disk planetek

Petr Kubala  |  Vesmír
Ilustrační foto

Gliese 581 je jedním z prvních červených trpaslíků, u něhož byl objeven disk ze zbytků po vzniku planetárního systému.

Gliese 581 je červený trpaslík o hmotnosti 0,3 Slunce, nacházející se 20 světelných let od Země. Evropští astronomové u něj v letech 2005 až 2009 postupně našli čtyři planety o hmotnosti 2 až 16 Zemí. V roce 2010 vzbudili rozruch jejich američtí kolegové, kteří přidali další dva kousky. Exoplaneta Gliese 581 g měla dokonce obíhat v obyvatelné oblasti. Její existence však byla záhy zpochybněna a podobný osud nedávno potkal i kolegyni Gliese 581 d, která se do obyvatelné oblasti dostává jen občas na své protáhlé eliptické dráze. Aby to nebylo příliš jednoduché, podle novější studie pro změnu Gliese 581 g možná skutečně existuje. Autorem této studie je ovšem původní objevitel exoplanety „g“ Steven Vogt.

Primární zrcadlo dalekohledu Herschel. Credit: ESA
Primární zrcadlo dalekohledu Herschel. Credit: ESA

První disk u červeného trpaslíka?

Od května 2009 pracuje ve vesmíru evropská kosmická observatoř pro infračervenou astronomii Herschel. Se svým primárním zrcadlem o průměru 3,5 metrů je to vůbec největší kosmický dalekohled v historii.

Jeden z jeho přístrojů PACS využívá skupina vědců v rámci projektu DEBRIS, jehož cílem je odhalení „disků z trosek“ u vybraných hvězd. Podobné útvary známe i ze Sluneční soustavy – jedná se zejména o hlavní pás planetek a Kuiperův pás. Podobné cirkumstelární disky plné menších či větších planetek jsou zřejmě pozůstatkem po vzniku planetárního systému, byť jejich přesná úloha v planetární evoluci není zcela objasněna.

Kosmickými dalekohledy pro infračervenou astronomii (ISO, IRAS, Spitzer,..) bylo nalezeno velké množství cirkumstelárních disků. Dosud se tak ovšem dělo prakticky výhradně u hvězd typu Slunce, respektive hvězd větších či nepatrně menších (oranžoví trpaslíci).

Hvězda Gliese 581. Credit: Digital Sky Survey / ESO
Hvězda Gliese 581. Credit: Digital Sky Survey / ESO

Podle astronomů existuje spojitost mezi přítomností disku a málo hmotných planet. Podobné planety byly hojně nalezeny také u červených trpaslíků, takže rovněž u těchto hvězd by se měly vyskytovat disky z trosek. Přestože astronomové prozkoumali desítky červených trpaslíků, prakticky žádný úspěch neslavili.

Existuje sice několik červených trpaslíků, u kterých je podezření na přítomnost cirkumstelárních disků, avšak jen dva více méně potvrzené případy. Tím prvním je červený trpaslík AU Mic o stáří asi 12 milionů let a druhým právě Gliese 581 g, jehož stáří se odhaduje na 2–8 miliard let. Je to zatím jediný starší červený trpaslík s diskem.

Důvodů, proč cirkumstelární disky u červených trpaslíků nenacházíme, může být několik. Za vším může být jejich malá hmotnost a tedy malá schopnost si chladné disky ve větších vzdálenostech udržet. Nepřítelem pak může být záření v hvězdokupách, v nichž červení trpaslíci po svém vzniku pobývají, případně vliv blízkých hvězd.

Planetární systém u Gliese 581 a to včetně nepotvrzených exoplanet („g“, „f“ a „d“)
Planetární systém u Gliese 581 a to včetně nepotvrzených exoplanet („g“, „f“ a „d“)

Může jít ovšem také o observační problém. Podobné disky se objevují na základě pozorování prachu, který vzniká při nesčetných srážkách objektů v disku. Tento prach je poté zahřát mateřskou hvězdou a projeví se v infračervené části spektra. Je však jasné, že červený trpaslík, který vyzařuje desetiny procent toho co Slunce, moc prach nezahřeje.

Podle pozorování dalekohledu Herschel se má disk okolo Gliese 581 nacházet ve vzdálenost od 25 ± 12 AU do vzdálenosti nejméně 60 AU. Vnitřní hranice disku se tak nachází podstatně dál, než je oběžná dráha nejvzdálenější planety Gliese 581 d, nad jejíž existencí ovšem visí otazníky.

Nejčtenější