Nový kozmický ďalekohľad by mohol nájsť planéty v obývateľnej zóne hviezdy Alfa Centauri A

Kozmický ďalekohľad Jamesa Webba (ďalej už len JWST) sa pripravuje na štart, ktorý by sa mal uskutočniť v marci 2021. Od JWST si veľa sľubujú lovci exoplanét a to zvlášť teraz, keď na konci januára 2020 skončil svoju misiu kozmický ďalekohľad Spitzer. Podľa novej štúdie by JWST mohol hľadať exoplanéty u Alfy Centauri A, čo je najväčšia hviezda v systéme Alfa Centauri a najbližšia Slnku podobná hviezda. Obývateľná zóna sa u Alfy Centauri A nachádza zhruba vo vzdialenosti 1 až 2 AU, čo je o niečo ďalej než pri našom Slnku. Pripomeňme, že stredná vzdialenosť Zeme od Slnka je práve 1 AU = 1 astronomická jednotka = 149,6 milióna km. Autori štúdie simulovali možné objavy planét vo vzdialenosti 1 až 3 AU od hviezdy, čo na oblohe zodpovedá asi 1 až 2 oblúkovým sekundám.

Pri priamom hľadaní exoplanét musíte pátrať trocha ďalej od hviezdy, pretože najbližšie oblasti sú samozrejme prežiarené svetlom materskej hviezdy, respektíve platí, že koronograf zakryje aj ich. JWST by mohol exoplanéty hľadať koronografom MIRIna vlnovej dĺžke 15,5 µm (mikrónov). Prístroj by mohol pozorovať priamo tepelné emisie prípadných exoplanét. Podľa simulácií stačí dvadsaťhodinové pozorovanie na objav planéty s veľkosťou 5 Zemí. Ďalšie pozorovania by mohli túto hodnotu stlačiť až na 3 Zeme. Nepôjde teda o planéty zemského typu, ktorých ríša končí niekde okolo 1,6 Zeme. Na druhej strane je ale kde hľadať. Systém Alfy Centauri je pod drobnohľadom astronómov už roky. Hľadanie tranzitov neviedlo k ničomu. Meraním radiálnych rýchlostí sa podarilo nájsť spochybnenú planétu u hviezdy B a trocha nádejnejšiu planétu u hviezdy C (to je známa Proxima Centauri).

V prípade hviezdy A síce žiadna planéta objavená ešte nebola, ale aj to niečo znamená. Vieme, že v oblasti 1 až 3 AU od hviezdy A nebudú žiadne planéty s hmotnosťou nad 50 až 100 hmotností Zeme. Pokiaľ použijeme rôzne rozumné zloženia (t.j. hustoty) planéty, dostaneme polomer asi tak 10 polomerov Zeme a viac. Pokiaľ sa teda v danej oblasti nachádzajú planéty s veľkosťou 3 až 10 Zemí, mohol by ich JWST objaviť. Ak by sa planétu podarilo naozaj pozorovať, mohol by JWST tiež zmerať jej efektívnu teplotu a pomerne presne určiť jej veľkosť. Okrem planét môže JWST nájsť tiež exozodiakálne svetlo. Zodiakálne svetlo v našej slnečnej sústave môžeme za vhodných podmienok pozorovať aj na pozemskej oblohe. Tento jav je spôsobený rozptylom slnečného svetla na medziplanetárnom prachu.

Pokiaľ je zodiakálne svetlo u Alfy Centauri A najmenej 3-krát jasnejšie než to „naše“, môže ho JWST detegovať. Ale môže tiež skomplikovať pozorovanie prípadných planét. Ďalšie problémy môže teoreticky spôsobiť druhá hviezda – Alfa Centauri B. Po štarte JWST sa bude nachádzať v uhlovej vzdialenosti 7 až 8 oblúkových sekúnd od zložky „A“. Exoplanéty v systéme Alfy Centauri hľadajú aj v ESO (Európske južné observatórium v Čile), ale na iných vlnových dĺžkach. V Čile sa už začalo hľadanie exoplanét aj v tomto zmienenom najbližšom hviezdnom systéme Alfa Centauri. V rámci vylepšenia prístroja VISIR bol na jeden zo štyroch ďalekohľadov VLT (Very Large Telescope – 4 ďalekohľady, každý s priemerom zrkadla 8,2 m) nainštalovaný koronograf NEAR (skratka z: Near Earths in the Alpha Cen Region), ktorý sa zameria na hviezdy Alfa Centauri A a Alfa Centauri B. Prístroj dokáže odtieniť svetlo hviezdy, takže by sme mohli prípadné planéty priamo pozorovať. Uvidíme!

Publikované v časopise QUARK 2/2020, RNDr. Zdeněk Komárek

Zdroj obrázka: https://cdn.spacetelescope.org/