Keď astronómovia skladali príbeh vzniku planét, dlhé roky platilo jednoduché pravidlo: planéty sa rodia spolu so svojou hviezdou, z materiálu, ktorý po jej vzniku zostane v okolí. Teraz sa však pri bielom trpaslíkovi HS 0209+0832 črtá iný scenár. Staré pozorovania z Hubbleovho vesmírneho teleskopu a novšie dáta z ďalších misií naznačujú, že pri tejto už „mŕtvej“ hviezde môže obiehať planéta druhej generácie — teda svet, ktorý vznikol až z materiálu vyvrhnutého umierajúcou hviezdou.
Hubble Space Telescope may have found a planet born after its star died.
Tím vedený Jamie Williamsom z University of Warwick sa vrátil k archívnym údajom z roku 1999, keď Hubble pozoroval bieleho trpaslíka HS 0209+0832. Vedci vtedy nedokázali spoľahlivo určiť približne stovku chemických znakov v spektre. Williams použil novšiu chemickú databázu a zistil, že veľkú časť týchto nevysvetlených čŕt vysvetľuje niób.
Práve ten je v tomto prípade kľúčový. Výskumníci upozorňujú, že niób a ďalšie prvky ťažšie než železo nevznikajú bežne v jadrách hviezd pri termonukleárnej fúzii. Vznikajú len v krátkodobých a neobvyklých podmienkach, ktoré sa objavujú pri zániku hviezd. Ak sa teda pri HS 0209+0832 objavil nezvyčajne vysoký obsah nióbu, môže to byť stopa materiálu, ktorý hviezda vyvrhla pri svojom záverečnom vývoji.
Autori štúdie navrhujú tento obraz: hviezda najprv odvrhla plyn a prach chemicky obohatený o ťažšie prvky, časť tohto materiálu sa neskôr zhromaždila a vytvorila plynnú obriu planétu. Zvyšok sa medzičasom rozptýlil do priestoru, no planéta mohla zostať na obežnej dráhe. Nejde zatiaľ o definitívne potvrdenie, ale o súbor indícií, ktoré do seba začínajú zapadať.
Dôležitou oporou sú ďalšie pozorovania. Tím porovnal výsledok z Hubblea s údajmi z už ukončenej misie FUSE, ktorá pracovala v ďalekej ultrafialovej oblasti. Aj tam sa ukázali výrazné podpisy nióbu v systéme HS 0209+0832. Nezávislá zhoda v dátach z dvoch prístrojov posilňuje predstavu, že nejde len o chybu v interpretácii jedného archívneho merania.
Ďalší diel skladačky priniesla misia TESS. Tá sledovala bieleho trpaslíka štyri mesiace a zaznamenala opakujúce sa zmeny jasnosti. Podľa výskumníkov môžu naznačovať planétu obiehajúcu vo vzdialenosti asi 6 miliónov kilometrov od hviezdy, teda oveľa bližšie, než obieha Merkúr okolo Slnka. Odhadovaná veľkosť kandidáta zodpovedá približne Jupiteru.
Takáto planéta by pritom čelila veľmi drsným podmienkam. Biely trpaslík vznikol pomerne nedávno a stále je mimoriadne horúci. Silné žiarenie z hviezdneho pozostatku zrejme planéte strháva vonkajšie vrstvy atmosféry. Unikajúci plyn by mohol vytvárať akýsi chvost podobný kométe a časť materiálu by sa mohla ukladať do disku okolo bieleho trpaslíka, kým napokon dopadne na jeho povrch. Práve tento proces by podľa autorov mohol vysvetliť, prečo Hubble pri pozorovaní hviezdy zachytil niób.
Praktický význam tejto práce je v tom, že mení pohľad na životný cyklus planetárnych sústav. Ak sa existencia planéty druhej generácie potvrdí, nebude to len zvláštnosť jedného systému. Naznačovalo by to, že vznik planét nemusí byť jednorazová udalosť viazaná len na mladosť hviezdy, ale že v niektorých prípadoch môže prebehnúť aj po dramatickej premene hviezdy na bieleho trpaslíka.
Výskumníci pritom zdôrazňujú aj hranice svojho záveru. TESS priniesol kandidáta na planétu, nie priamo definitívne potvrdený objekt. Chemická stopa nióbu je silná, no sama osebe ešte nedokazuje celý scenár vzniku planéty. Preto bude potrebné ďalšie sledovanie Hubbleom a ďalšími prístrojmi, aby sa podarilo lepšie pochopiť, ako takéto systémy vznikajú, ako často sa vyskytujú a ako sa vyvíjajú.
Ako vedci čítajú chemický podpis hviezdy
Metodika stojí na spektroskopii, teda na rozbore svetla na jednotlivé vlnové dĺžky. Každý chemický prvok zanecháva v spektre vlastný súbor čŕt, podľa ktorých ho možno rozpoznať. Práve tak vedci analyzovali staré Hubbleove dáta a porovnali ich s novšími databázami atómových podpisov. To, čo bolo na konci 90. rokov ťažko vysvetliteľné, sa dnes dá vďaka presnejším referenciám priradiť ku konkrétnym prvkom.
Hubble Space Telescope may have found a planet born after its star died.
V tomto prípade zohralo veľkú úlohu aj to, že išlo o návrat k archívnym pozorovaniam. Nešlo teda o nový zber dát, ale o nové prečítanie starých meraní inými nástrojmi a s lepšími znalosťami. V astronómii je to bežné: prístroje môžu zachytiť cenný signál roky predtým, než ho vedci správne rozpoznajú.
Prečo je niób pri bielom trpaslíkovi taký dôležitý
Niób nie je v kozme neznámy prvok, no v tomto prípade je podstatné jeho množstvo a prostredie, v ktorom sa objavil. Podľa autorov nejde o bežný podpis materiálu spojeného s pôvodným zrodom hviezdy. Skôr ukazuje na látku, ktorá vznikla pri neskorých a extrémnych fázach hviezdneho vývoja.
Hubble Space Telescope may have found a planet born after its star died.
Všeobecne platí, že prvky ťažšie než železo vznikajú v oveľa náročnejších podmienkach než bežné stavebné kamene hviezd a planét. Preto sú pre astronómov cennými stopami minulých procesov. Ak sa takýto prvok objaví vo výraznom množstve pri bielom trpaslíkovi, môže vypovedať nielen o chemickej histórii hviezdy, ale aj o tom, čo sa dialo s materiálom po jej zániku.
Planéta druhej generácie: čo tento pojem znamená
Planéty v našej slnečnej sústave sú planéty prvej generácie. Vznikli z materiálu, ktorý zostal po zrode Slnka. Pojem planéta druhej generácie označuje odlišný prípad: svet, ktorý sa sformoval neskôr, z látky vyvrhnutej umierajúcou hviezdou.
Práve to robí systém HS 0209+0832 zaujímavým. Ak je navrhovaný scenár správny, planéta by nevznikla spolu s materskou hviezdou, ale až po jej premene na bieleho trpaslíka. Takýto objekt by rozširoval predstavu o tom, kedy a za akých podmienok sa planéty vôbec môžu skladať dohromady.
Čo naznačuje TESS a prečo to nestačí samo osebe
Misia TESS nevidela planétu priamo. Zaznamenala pravidelné zmeny jasnosti hviezdy, ktoré sa dajú vysvetliť obiehajúcim telesom. To je dôležitá, ale nepriamá metóda. V astronómii podobné signály často slúžia ako silné podozrenie, no na pevný záver býva potrebné overenie ďalšími typmi pozorovaní.
Hubble Space Telescope may have found a planet born after its star died.
Aj odhad veľkosti a vzdialenosti planéty vychádza z interpretácie týchto zmien. Výskum preto stojí na kombinácii viacerých indícií: chemického podpisu, porovnania s dátami z FUSE a fotometrických zmien z TESS. Práve skladanie viacerých nezávislých liniek dôkazov je v takýchto prípadoch rozhodujúce.
Limity výskumu a ďalšie kroky
Najväčší limit je jednoduchý: vedci zatiaľ neoznámili priamo potvrdenú planétu, ale kandidáta, ktorého existenciu podporuje viacero pozorovaní. Rovnako platí, že navrhovaný mechanizmus vzniku — teda zhluknutie materiálu vyvrhnutého umierajúcou hviezdou do novej plynnej planéty — je zatiaľ hypotéza, ktorá zodpovedá dostupným dátam.
Autori chcú v nasledujúcich rokoch pokračovať v pozorovaniach pomocou Hubblea. Cieľom nie je len preveriť tento jediný systém, ale aj nazbierať dostatok údajov na zmysluplné porovnanie viacerých podobných objektov. Práve až širšia vzorka ukáže, či ide o výnimočný prípad, alebo o jav, ktorý sme doteraz len prehliadali.
Ak sa tento obraz potvrdí, astronómia získa dôležitý argument, že príbehy planetárnych sústav nekončia smrťou hviezdy. Naopak, aj hviezdny pozostatok môže zostať miestom, kde sa ešte dlho odohrávajú chemické a dynamické procesy formujúce nové svety. To je dôležité nielen pre štúdium bielych trpaslíkov, ale aj pre širšie chápanie toho, ako rozmanito sa môže vesmír vyvíjať.
Na poskytovanie tých najlepších skúseností používame technológie, ako sú súbory cookie na ukladanie a/alebo prístup k informáciám o zariadení. Súhlas s týmito technológiami nám umožní spracovávať údaje, ako je správanie pri prehliadaní alebo jedinečné ID na tejto stránke. Nesúhlas alebo odvolanie súhlasu môže nepriaznivo ovplyvniť určité vlastnosti a funkcie.
Funkčné
Vždy aktívne
Technické uloženie alebo prístup sú nevyhnutne potrebné na legitímny účel umožnenia použitia konkrétnej služby, ktorú si účastník alebo používateľ výslovne vyžiadal, alebo na jediný účel vykonania prenosu komunikácie cez elektronickú komunikačnú sieť.
Predvoľby
Technické uloženie alebo prístup je potrebný na legitímny účel ukladania preferencií, ktoré si účastník alebo používateľ nepožaduje.
Štatistiky
Technické úložisko alebo prístup, ktorý sa používa výlučne na štatistické účely.Technické úložisko alebo prístup, ktorý sa používa výlučne na anonymné štatistické účely. Bez predvolania, dobrovoľného plnenia zo strany vášho poskytovateľa internetových služieb alebo dodatočných záznamov od tretej strany, informácie uložené alebo získané len na tento účel sa zvyčajne nedajú použiť na vašu identifikáciu.
Marketing
Technické úložisko alebo prístup sú potrebné na vytvorenie používateľských profilov na odosielanie reklamy alebo sledovanie používateľa na webovej stránke alebo na viacerých webových stránkach na podobné marketingové účely.
