Už jste někdy vyrazili na lov… planet?
Možná to zní podivně, ale astronomové právě to dělají! Po staletí jsme si mysleli, že osm planet v naší sluneční soustavě je vše, co existuje. V posledních několika desetiletích však vědci objevili tisíce světů obíhajících kolem vzdálených hvězd. Říká se jim extrasolární planety, zkráceně exoplanety, a jsou mnohem běžnější, než jsme si kdysi dokázali představit. Hledání planet ještě neskončilo, ale teprve začíná!
Objevování exoplanet je však opravdovou výzvou. Jsou malé, tmavé a je téměř nemožné je spatřit i pomocí těch nejvýkonnějších dalekohledů. Astronomové proto využívají řadu důmyslných triků a sledují stopy a vzorce, aby tyto vzdálené světy odhalili.
Trik č. 1: Objevte planetu pomocí přímého snímkování
Prvním a nejjednodušším nápadem je prostě vyfotit planetu. Tato metoda se nazývá přímé snímkování.
To se snadněji řekne, než udělá! Světlo hvězdy může snadno přehlušit slabé záření jakékoli planety v její blízkosti. Aby tento problém překonali, používají astronomové speciální nástroje, které blokují jasné hvězdné světlo a odhalují tak slabě zářící planety na oběžné dráze. Tento trik funguje nejlépe u velmi velkých planet, které obíhají daleko od svých hvězd. Tyto světy odrážejí více světla a jsou dostatečně daleko, aby je bylo možné odlišit od oslňujícího světla hvězdy.
Ačkoli metoda přímého zobrazování přinesla několik působivých objevů, funguje pouze u malého počtu planetárních soustav.
Trik č. 2: Hledejte kolísající hvězdy pomocí radiální rychlosti
Stejně jako skutečný lovec někdy nevidíte svůj cíl, a proto musíte místo toho hledat stopy v okolí. Hvězdy mohou zanechávat náznaky toho, že za sebou skrývají planetu. Jednou z těchto stop je to, že se hvězda kýve!
Když planeta obíhá kolem hvězdy, její gravitace působí i na hvězdu, což způsobuje, že se hvězda ve vesmíru kýve. Vědecký název pro tento jev je radiální rychlost.
Tento pohyb jeice velmi nepatrný, ale pomocí citlivých přístrojů je možné zachytit chvějící se hvězdy, a tím pádem i náznaky, že by se tam mohly nacházet i exoplanety!
Trik č. 3: Sledování změn polohy pomocí astrometrie
Dalším způsobem, jak odhalit hvězdy, které se pohybují podivně (a kolem nichž by tedy mohly obíhat exoplanety), je pečlivé měření polohy hvězdy na obloze.
Hvězda s planetou se vesmírem nepohybuje po dokonale přímé dráze, ale pod vlivem gravitačního působení planety opisuje nepatrnou, klikatou dráhu. Je to, jako by hvězda a její planety předváděly kosmický tanec!
Tato technika se nazývá astrometrie a využívá ji mise Gaia agentury ESA. Čím je planeta větší a čím je dále od hvězdy, tím snáze ji lze pomocí astrometrie objevit.
Trik č. 4: Sledujte stíny pomocí metody tranzitu
Někdy lovec nevidí svůj cíl, ale jeho stín! Pokud z našeho pohledu planeta přejde před svou hvězdou, zablokuje malou část světla. Tomuto jevu se říká tranzit. Hvězda se zdá být mírně slabší, ale jakmile se planeta posune z dráhy, vrátí se k normální jasnosti.
Tranzity je obtížné pozorovat, protože změna intenzity světla je velmi nepatrná, ale speciální dalekohledy určené k hledání planet, jako je například mise Plato agentury ESA, si s tímto úkolem poradí velmi dobře! Plato dokáže dokonce objevit exoplanety podobné Zemi obíhající kolem hvězd podobných našemu Slunci, i když jsou tyto planety poměrně malé a tedy nezakrývají příliš mnoho světla!
Lovci exoplanet musí být trpěliví a čekat měsíce či dokonce roky, než zaznamenají opakující se vzorec ztmavování hvězdy. Mise ESA s názvem Plato je navržena tak, aby současně sledovala tisíce hvězd a hledala tyto opakující se signály. Na základě měření míry ztmavnutí světla a četnosti tranzitů mohou astronomové pomocí dat z mise Plato určit velikost a oběžnou dráhu planety.
Honba pokračuje!
Díky těmto metodám objevili astronomové tisíce exoplanet, které odhalují pozoruhodnou rozmanitost světů. Některé z nich jsou obrovské plynné obry obíhající blízko svých hvězd. Jiné jsou zamrzlé planety, které se vznášejí daleko od svých hvězd. Několik z nich se možná dokonce nachází v oblastech kolem svých hvězd, kde je teplota právě taková, aby tam mohla existovat kapalná voda!
A to je teprve začátek. Mnoho planet ještě čeká na objevení – jsou skryté ve světle svých hvězd nebo čekají na vhodnou techniku, která je odhalí. Možná je jedna z těchto planet podobná Zemi a mohla by dokonce být domovem života. Chtěli byste pomoci takovou planetu najít?
