Většina planet mimo Sluneční soustavu byla objevena nepřímo na základě vlivu na mateřskou hvězdu. Astronomové ale chtějí exoplanety pozorovat přímo. Zatím se to daří jen u hrstky exoplanet, které jsou hmotné a mladé.
Na stole je ale možná historický objev. Vědci pomoci přístroje SPHERE na dalekohledu VLT Evropské jižní observatoře možná pozorovali planetu u nejbližší hvězdy od Slunce – Proximy Centauri. Možná...
Na návštěvě u Proximy Centauri
Před pár lety vědci u Proximy Centauri objevili měřením radiálních rychlostí exoplanetu Proxima b, která je nejméně o třetinu hmotnější než Země a okolo hvězdy obíhá s periodou 11 dnů v obyvatelné oblasti.
Pozorovat Proximu b přímo bude v nejbližší době velmi obtížné, protože je malá a především se nachází úhlově velmi blízko od samotné hvězdy (cca 37 tisícin obloukové vteřiny). Samozřejmě za předpokladu, že vůbec existuje, což u planety objevených touto metodou občas nevíme úplně jistě...
Měření radiálních rychlostí
Planeta neobíhá okolo hvězdy, ale okolo společného těžiště s hvězdou. Těžiště je vlivem nenulové hmotnosti planety trochu posunuté vůči středu hvězdy, takže planeta s hvězdou jakoby cloumá. Tento pohyb lze pozorovat ve spektru hvězdy.
Pokud se k nám planeta přibližuje, hvězda se vzdaluje a její spektrální čáry se vlivem Dopplerova jevu posouvají k rudému konci spektra. Když se od nás planeta vzdaluje, hvězda se přibližuje a spektrální čáry se posouvají k modrému konci.
Metoda umožňuje určit hmotnost planety, ale jen její dolní hodnotu. Přesná hodnota závisí na sklonu roviny oběžné dráhy planety vůči nám – a ten obvykle neznáme.
Před pár měsíci se stejnou metodou podařilo objevit kandidáta na druhou planetu. Proxima c by měla mít hmotnost 6 Zemí a obíhat 1,5krát dál od Proximy Centauri, než obíhá Země okolo Slunce. Její oběžná doba by byla zhruba 5 let.
Pokud planeta skutečně existuje, nacházela by se více než 1 vteřinu od hvězdy a to už je velmi příznivá vzdálenost pro přímé zobrazení! Vědci se proto podívali na data z přístroje SPHERE z období od března 2005 do května 2019.
Vidět neznamená vědět
Přímé pozorování vypadá na první pohled věrohodněji ve srovnání s nepřímými metodami, ve kterých je planeta „znázorněna“ desítkami bodů v grafu. Bohužel to tak není. Pokud už planetu vidíme, tak jako nevýrazný bod či obláček nedaleko od hvězdy, který ale může být artefaktem, náhodně se promítající hvězdou v pozadí, odrazem světla v prachu apod. Z tohoto důvodu vědci okolo možného pozorování Proximy c našlapují s velkou opatrností.
Pokud by se objev potvrdil, jednalo by se o přímé pozorování planety u nejbližší hvězdy a také první přímé pozorování exoplanety, která byla dříve objevena měřením radiálních rychlostí.
Zajímavou otázkou, kterou si musíme položit, je důvod, proč planetu vidíme. Podobně mladá a stará planeta nevyzařuje žádné záření, odráží ale záření mateřské hvězdy. Samo o sobě však nemůže k detekci stačit. Planeta by musela být až pětkrát větší než Jupiter, abychom viděli to, co možná vidíme. V systému musí být velký zdroj prachu. Může se jednat o systém prstenců, důsledky srážky měsíců nebo odpařování prachu ze samotné planety.
Možný zdroj prachu v podobné vzdálenosti od hvězdy nedávno odhalily také radioteleskopy ALMA. Na druhou stranu vědci odhadli možnou pozici planety na základě astrometrických dat z družice Gaia (měří přesné pozice a pohyb hvězd) a snímky Proximy c s tím zrovna nekorespondují. Čeká se ale na další balík dat z družice.
V boxu výše jsme zmínili, že hmotnost planety u měření radiálních rychlostí závisí na sklonu dráhy vůči nám. Pokud Proxima c existuje a Proxima b obíhá ve stejné rovině, pak bychom tento úhel dostali a upřesnili hmotnost potenciálně obyvatelné Proximy b na 1,5 až 1,8 Země.
V říši chladu a nejistoty
Pokud Proxima c existuje, nebude obyvatelná. Pohybuje se ve vzdálenosti, ve které by dokonce i ve Sluneční soustavě bylo už dost chladno. Proxima Centauri je ale sama mnohem menší a chladnější než Slunce. Je to červený trpaslík, což přináší nepříjemné zprávy i pro Proximu b.
Planeta bude mít vázanou rotaci (bude nakloněna stále stejnou stranou k hvězdě) a dostávat velké dávky ultrafialového záření – Proxima je nejen červený trpaslík, ale pořádně divoký červený trpaslík.
Ohledně obyvatelnosti planet u červených trpaslíků se vědci neshodnou. Proto je potřeba brát s rezervou i nejnovější objev exoplanety Kepler-1649 c. V datech z již nefungujícího dalekohledu Kepler se podařilo vydolovat objev planety o 6 % větší než Země, která dostává od své hvězdy 74 % záření, co dostává země od Slunce. Také Kepler-1649 c ale obíhá okolo červeného trpaslíka – dokonce ještě menšího, než je Proxima Centauri.
