Hnědí trpaslíci v blízkosti Slunce

Astronomové získávají stále lepší a přesnější informace o našich kosmických sousedech. Slunce se nachází na okraji jednoho spirálního ramene Galaxie, zhruba ve dvou třetinách vzdálenosti mezi jejím středem a vnějším okrajem. Leží uvnitř docela klidné oblasti s průměrným počtem hvězd. Nedávno astronomická družice NASA s názvem Wide-field Infrared Survey Explorer (zkráceně WISE) objevila novou skupinku hvězd v těsné blízkosti Slunce: jedná se o rodinu „nedorostlých“ hvězd, tzv. hnědých trpaslíků.

Když se astronomové „seznámili a pozdravili“ s novými sousedy, družice WISE je překvapila novou senzací: hnědých trpaslíků je v okolí Slunce daleko méně, než se předpokládalo.

„To jsou opravdu poučné výsledky,“ říká Davy Kirkpatrick, člen vědeckého týmu NASA na California Institute of Technology, Pasadena. „Tak jsme tedy konečně spatřili sousedství našeho Slunce pronikavějším infračerveným zrakem – avšak hnědí trpaslíci zde nepřevažují, jak jsme si doposud mysleli.“

Dřívější odhady předpokládaly stejný počet hnědých trpaslíků jako ostatních hvězd. Avšak jejich první sčítání na základě pozorování družicí WISE ukazuje, že jeden hnědý trpaslík připadá zhruba na 6 hvězd. Pozorování poskytnou důležité informace o tom, jak tyto velmi exotické objekty vznikaly a zpřesní údaje o tom, jaká může být jejich hustota v naší Galaxii i mimo ni.

„Družice WISE objevila nové studené objekty, které je nutné podrobit dalšímu výzkumu,“ říká Davy Kirkpatrick. „Domníváme se, že hnědí trpaslíci mohli vzniknout několika odlišnými způsoby, přičemž jim bylo nejrůznějšími faktory bráněno v jejich růstu, což jim znemožnilo dosáhnout stavu plnohodnotných hvězd. Stále ještě nevíme přesně, jak tyto procesy fungují.“

Astronomická družice WISE byla vypuštěna v roce 2009 a průzkum celé oblohy v oboru infračerveného záření dokončila v roce 2010. Jedním z hlavních cílů mise bylo pátrání po obtížně pozorovatelných hnědých trpaslících. Tato malá tělesa zahajují svůj život podobně jako hvězdy, avšak ve svém nitru mají nedostatečné podmínky k zažehnutí termojaderných reakcí. Postupně chladnou a pohasínají, čímž se stávají jen obtížně pozorovatelnými objekty.

Zdokonalení družice WISE pro pozorování v oblasti IR záření na základě zkušeností z předcházejících projektů umožnilo zachytit i slabou záři těchto četných, ale doposud obtížně pozorovatelných objektů. V srpnu 2011 byl oznámen objev nejstudenějšího hnědého trpaslíka, který byl zařazen do nové spektrální třídy hvězd, mezi tzv. „Y“ trpaslíky. Jeden z hnědých trpaslíků třídy Y má teplotu pouhých 25 °C (tj. pokojovou teplotu) a je nejstudenějším známým objektem podobným hvězdám. Od té doby astronomové prozkoumali prostřednictvím družice WISE prostor v okolí Slunce a objevili 200 hnědých trpaslíků, mezi nimi 13 trpaslíků třídy Y.

Určení vzdáleností těchto objektů bylo klíčovým úkolem pro zjištění jejich množství v okolí Slunce. Po pečlivém měření vzdáleností několika chladných hnědých trpaslíků pomocí metody využívající určení tzv. paralaxy, byli astronomové schopni určit vzdálenosti všech nově objevených hnědých trpaslíků. Dospěli přitom k závěru, že 33 z nich leží ve vzdálenosti menší než 26 světelných roků od Slunce. Ve stejné části vesmíru se nachází také 211 hvězd, což znamená, že se zde nachází přibližně 6 hvězd na jednoho hnědého trpaslíka.

Davy Kirkpatrick zdůrazňuje, že výsledky pozorování jsou stále ještě předběžné: je velmi pravděpodobné, že družice WISE objeví další hnědé trpaslíky třídy Y, avšak nikoliv ve velkém počtu a zřejmě ne blíže, než se nachází nejbližší známá hvězda Proxima Centauri. Tyto objevy mohou přinést nepatrnou změnu poměru hnědých trpaslíků a hvězd na 1 : 5 či 1 : 4, avšak nikoliv na 1 : 1, jak se ještě nedávno předpokládalo.

Nová pozorování stále ještě připouštějí možnost volně plujících planet o hmotnostech několikrát převyšujících hmotnost Jupiteru ve vzdálenosti několika světelných roků od Slunce, které mohou být objeveny na základě dalších průzkumů. Tato tělesa zřejmě budou příliš slabá na to, aby je mohla zaregistrovat družice WISE.

Zdroj: http://www.jpl.nasa.gov/wise/newsfeatures.cfm?release=2012-164

autor: František Martinek