Drobné poklesy ve hvězdných jasech odhalí 3 exokomety

Zobrazit větší. | Části světelné křivky TESS v Beta Pictoris zobrazující 3 stmívací události způsobené exokomety. Obrázek přes Sebastian Zieba / Konstanze Zwintz / University of Innsbruck.

Slyšeli jste o exoplanetách nebo planetách obíhajících vzdálené hvězdy. Astronomové také detekovali některé exokomety nebo komety obíhající i vzdálené hvězdy. Když na to pomyslíte, detekce exokometu jsou úžasným úspěchem! Na rozdíl od planet, které jsou relativně pevné a tisíce mil široké, jsou jádra nebo jádra komet široká jen několik mil. Když se však komety přiblíží ke svým hvězdám, vyvinou se dlouhé (i malé) ocasy, které se mohou rozprostírat miliony mil. První exokomety byly detekovány v roce 1987 kolem slavné hvězdy Beta Pictoris vzdálené 63 světelných let, velmi mladé hvězdy hlavní sekvence typu A. Evropští a britští astronomové nyní objevili další tři exokomety pro Beta Pictoris. Použili data z TESS - nejnovějšího vesmírného lovce planet NASA, který byl zahájen v dubnu 2018 -, aby zjistili, že se jedná o první exokomety pro TESS.

Sebastian Zieba (@CyberZieba na Twitteru) a Konstanze Zwintz, oba na univerzitě v Innsbrucku v Rakousku - společně s Matthewem Kenworthym z Leidenské univerzity v Nizozemsku a Grantem Kennedym z University of Warwick ve Velké Británii - objevili tento objev. Jejich práce byla přijata k publikování v recenzovaném časopise Astronomy and Astrophysics . Najdete ji online zde.

TESS je zkratka pro Transiting Exoplanet Survey Satellite. Jak už název napovídá, hledá exoplanety (a exokomety), které procházejí nebo přecházejí před jejich hvězdami při pohledu ze Země. Když před objektem přechází předmět, ve světle přijatém od hvězdy je malý pokles. Tyto poklesy odhalují exoplanety, nebo v tomto případě exokomety. Jak tito astronomové zdůraznili v prohlášení:

Rozpoznání signálů z mnohem menších exokometů ve srovnání s planetami vyžaduje analýzu přesné světelné křivky, kterou lze nyní získat pomocí technické sofistikace nového kosmického dalekohledu.

TESS najde planety a komety přesným měřením jasů hvězd. Když planeta nebo kometa kříží před svou hvězdou, způsobí to mírné ponoření do hvězdného světla, které lze pozorovat. Animace přes NASA: Jak TESS hledá exoplanety.

Sebastian Zieba je studentem magisterského studia v týmu Konstanze Zwintze na univerzitě v Innsbrucku. Zieba objevil signál exokomů, když v březnu letošního roku zkoumal světelnou křivku TESS Beta Pictoris. Zieba a Zwintz vysvětlili:

Data ukázala významné snížení intenzity světla pozorované hvězdy. Tyto variace způsobené ztmavnutím objektu na orbitě hvězdy mohou jasně souviset s kometou.

Během analýzy dat misí NASA Kepler byly nedávno nalezeny tři podobné systémy exokometu kolem tří dalších hvězd. Vědci naznačují, že exokomety se pravděpodobně vyskytují kolem mladých hvězd. Zwintz řekl:

Kosmický dalekohled Kepler se soustředil na starší hvězdy podobné Slunci v relativně malé oblasti na obloze. TESS naproti tomu pozoruje hvězdy po celé obloze, včetně mladých hvězd. Očekáváme proto další objevy tohoto druhu v budoucnosti.

Grant Kennedy pomáhal s modelováním a interpretací dat. Řekl:

Tento objev je pro vědu extrasolarních komet opravdu důležitý z několika důvodů. Předpokládalo se, že Beta Pictoris hostuje exokomety po tři desetiletí jinou technikou a data TESS poskytují o jejich existenci dlouho opožděné a nezávislé důkazy. Naším dalším cílem je najít podobné podpisy kolem jiných hvězd a tento objev ukazuje, že TESS je na úkolu.

Zobrazit větší. | Umělcova představa o 3 exokomatech ve velmi mladém planetárním systému kolem hvězdy Beta Pictoris. Obrázek přes Michaela Pink / University of Innsbruck.

Mladá a velmi jasná hvězda Beta Pictoris je slavná hvězda z mnoha důvodů, uvedli tito astronomové. Zwintz vysvětlil:

Již v osmdesátých letech poskytovala vyšetřování Beta Pictoris přesvědčivé důkazy pro planetární systémy kolem hvězd jiných než naše Slunce deset let předtím, než byly poprvé objeveny exoplanety. Kromě toho již existovaly nepřímé důkazy pro komety v té době založené na charakteristickém podpisu vypařovacího plynu, který z nich vycházel.

Ve věku asi 23 milionů let je Beta Pictoris relativně mladá hvězda.

Objev exokomů kolem Beta Pictoris byl předpovězen v roce 1999 v novinách astrofyziků Alaina Lecaveliera des Etangse, Alfreda Vidala-Madjara a Rogera Ferleta. Zieba a Zwintz řekli:

Společně s našimi kolegy z Leidenu a Warwicku jsme rádi, že jsme tuto teorii konečně potvrdili.

Řekli, že očekávají objevení mnohem více komet a asteroidů ve vzdálených solárních systémech a řekli, že chtějí prozkoumat složení exokomů, například pokud jde o jejich obsah vody. Zwintz zdůraznil:

To, co vidíme, není samotné jádro komety, ale materiál sfoukl kometu a končil za ní. Data TESS nám tedy neříkají, jak velké byly komety, protože rozsah prachového ocasu může být velmi velký a ne příliš hustý nebo méně velký a hustší. Obě situace by daly stejnou světelnou křivku.

Zobrazit větší. | Umělcova koncepce satelitu pro průzkum tranzitního exoplanetu (TESS) na oběžné dráze kolem Země. Obrázek přes Goddard Space Flight Center / University of Innsbruck NASA.

Sečteno a podtrženo: Astronomové detekovali první 3 exokomety nalezené v datech shromážděných společností TESS, nejnovějším lovcem planet NASA. Komety obíhají slavnou hvězdu Beta Pictoris.

Zdroj: Transiting exocomet detekovaný v širokopásmovém světle pomocí TESS v systému Beta Pictoris

Přes univerzitu v Innsbrucku