První důkaz destrukce planety vlastní hvězdou

Mezinárodní tým astronomů našel první důkaz destrukce exoplanety vlastní hvězdou. Zaniknuvší planetu pohltila hvězda, která se začala měnit z hvězdy hlavní posloupnosti na červeného obra — ekvivalent pokročilého věku u hvězd. „Podobný osud jako tuto exoplanetu čeká i vnitřní planety sluneční soustavy až Slunci začne docházet vodík a přejde do stádia červeného obra. To bude přibližně za 5 miliard let“, říká Alexander Wolszczan, profesor astronomie a astrofyziky na Pennsylvania State University, který je jedním z členů týmu výzkumníků. Wolszczan také objevil první planetu mimo sluneční soustavu.

Astronomové také objevili masivní planetu na překvapivě eliptické dráze kolem téhož červeného obra, s označením BD+48 740, který je starší než Slunce má asi 11× větší poloměr. Wolszczan a další členové týmu: Monika Adamow, Grzegorz Nowak a Andrzej Niedzielski z University Mikuláše Koperníka v polské Toruni, a Eva Villaver z Universidad Autonoma de Madrid ve Španělsku našli důkaz destrukce zaniklé planety během práce u Hobby-Eberly Telescope při studiu starých hvězd a hledání jejich případných exoplanet. Důkaz zahrnuje zvláštní chemické složení hvězdy, a navíc velmi neobvyklou eliptickou dráhu zbývající exoplanety.

„Naše detailní spektroskopická analýza prozradila, že červený obr BD+48 740 obsahuje abnormálně vysoký podíl litha, vzácného prvku, který původně vznikl při Velkém třesku před 14 miliardami let“, řekl Adamow. Lithium je ve hvězdách snadno zničeno při termojaderných reakcích, a to je důvod, proč je jeho vysoký podíl tak neobvyklý. „Teoretici předpověděli jen několik málo velmi specifických okolností, za kterých může lithium ve hvězdách vzniknout, pomineme-li samotný Velký třesk“, dodal Wolszczan. „V případě BD+48 740 je pravděpodobné, že tvorba lithia byla spuštěna hmotou velké exoplanety, která se dostala do vnějších částí atmosféry hvězdy a po spirálovité dráze klesala do jejího nitra. Přitom svoje okolí zahřívala.“

Druhá část důkazu objeveného astronomy je vysoce výstředná eliptická dráha nově objevené další exoplanety. Tato nová exoplaneta je velmi hmotná, má přinejmenším 1,6× větší hmotnost než Jupiter. „Zjistili jsme, že periastrum planety se nachází ve vzdálenosti jen nepatrně větší, než vzdálenost perihelia Marsu. V apoastru je pochopitelně mnohem dál“, řekl Niedzielski. „Taková dráha je v planetárních soustavách velmi neobvyklá. A dokonce je to nejvýstřednější dráha exoplanety v tak velké vzdálenosti od hvězdy.“ Protože gravitační interakce mezi planetami jsou zodpovědné za tak podivné dráhy, astronomové mají podezření, že přeživší planetu uvedly na dnešní výstřednou dráhu dlouhodobé gravitační interakce se zaniklou planetou ještě před tím, než se hvězda začala měnit v červeného obra.

„Zachytit samotný okamžik zániku exoplanety v horní atmosféře rozpínající se hvězdy je principiálně velmi obtížné. K tomuto jevu nedochází často, a navíc proběhne rychle. Takový zánik ale poznamená chemické složení hvězdy a to je detekovatelné ještě dlouho po události“, vysvětlil Villaver. „Silně výstředná dráha další, a přitom masivní exoplanety, kterou jsme u červeného obra obohaceného o lithium objevili, ukazuje na nedávnou destrukci exoplanety, která obíhala blíže ke hvězdě.“

Článek popisující objev byl publikován v online vydání časopisu Astrophysical Journal Letters (Adamow et al. 2012, ApJ, 754, L15). Hobby-Eberly Telescope má průměr objektivu 9,2 metru a je součástí McDonaldovy Observatoře v Texasu v USA. Je to společný projekt Texaské university v Austinu, Pennsylvania State University, Ludwig-Maximilians-Universität München a Georg-August-Universität Göttingen. Dalekohled byl pojmenován po hlavních mecenáších Williamu P. Hobbym a Robertu E. Eberlym.