Nejstarší planetární soustava ve vesmíru

Skupina evropských astronomů objevila prastarou planetární soustavu, která je pravděpodobně pozůstatkem z období mladého vesmíru, z doby před 13 miliardami roků. Soustavu tvoří hvězda s označením HIP 11952 a dvě planety, které kolem hvězdy oběhnou jednou za 7 dnů, respektive za 290 dnů. Zatímco planetární soustavy se obvykle formují z materiálu prachoplynných oblaků obsahujících těžké chemické prvky, hvězda HIP 11952 obsahuje pouze nepatrné množství jiných prvků než vodík a hélium. Výzkum soustavy může vrhnout nové světlo na vznik planet v mladém vesmíru – za podmínek zcela odlišných, než za jakých mnohem později vznikaly další planetární soustavy včetně té naší.

Je všeobecně uznáváno, že planety vznikají z materiálu uvnitř disku tvořeného plynem a prachem, obklopujícího mladou hvězdu. Avšak detailní průzkum otevírá mnoho otázek – včetně otázky, jak se ve skutečnosti tyto planety formují? V současné době máme k dispozici vzorek více než 750 potvrzených exoplanet obíhajících kolem jiných hvězd než Slunce. Astronomové tak mají určité představy o rozmanitosti planetárních soustav. Objevili také určitý trend: hvězdy, které obsahují více kovů – v astronomickém pojetí představuje výraz „kovy“ všechny chemické prvky těžší než vodík a hélium – jsou s větší pravděpodobností „majitelkami“ planet.

Z toho vyplývá klíčová otázka: původně totiž vesmír neobsahoval téměř žádné chemické prvky kromě vodíku a hélia. Většina těžkých prvků byla vytvořena během vývoje vesmíru v nitrech hvězd, odkud byly následně rozmetány do širokého okolí v okamžiku, kdy velmi hmotné hvězdy explodovaly na konci svého krátkého života jako supernovy. Co kdyby planety vznikly za podmínek, jaké panovaly v mladém vesmíru, dejme tomu před 13 miliardami roků? Pokud jsou hvězdy bohaté na kovy častěji obklopeny planetami, existují naopak hvězdy s tak nízkým obsahem kovů, kolem nichž se vůbec nemohou vytvořit planety? A pokud odpověď zní „ano“, tak od jakého okamžiku celého vývoje vesmíru můžeme očekávat vznik prvních planet?

Nedávno skupina astronomů včetně výzkumníků z Max-Planck-Institute for Astronomy in Heidelberg, SRN, objevila planetární soustavu, která může poskytnout odpověď na tyto otázky. Jako součást průzkumu zaměřeného zejména na hvězdy chudé na kovy, byly objeveny dvě obří planety obíhající kolem hvězdy s označením HIP 11952 v souhvězdí Velryby. Od Země ji dělí vzdálenost 375 světelných roků. Samotné planety HIP 11952b a HIP 11952c nejsou nijak mimořádné. Ale co je neobvyklé, je skutečnost, že obíhají kolem hvězdy mimořádně chudé na kovy a především velmi staré hvězdy!

V souladu s modely vzniku planet, jež se formují za příznivých podmínek v okolí hvězd bohatých na kovy, by měly být planety kolem hvězd s malým obsahem kovů mimořádně vzácné. Veronica Roccatagliata (University Observatory Munich), vedoucí vědecká pracovnice výzkumu planet v okolí hvězd chudých na kovy, která se podílela na objevu, vysvětluje: „V roce 2010 jsme objevili první exemplář systému chudého na kovy, hvězdu HIP 13044. Mysleli jsme si, že to může být výjimečný případ. Nyní to vypadá tak, že může existovat více planet v okolí hvězd s nepatrným obsahem kovů, než se doposud předpokládalo.“

Hvězda HIP 13044 se stala proslulou jako „exoplaneta z jiné galaxie“ – velmi pravděpodobně je totiž součástí tzv. hvězdného proudu, tj. zbytku jiné galaxie, která byla naší Galaxií pohlcena před mnoha miliardami roků.

V porovnání s jinými planetárními soustavami je hvězda HIP 11952 nejen obzvlášť chudá na těžké prvky, ale její odhadované stáří je 12,8 miliardy roků. Jedná se doposud o nejstarší známou planetární soustavu ve vesmíru. „Je to doslova archeologický nález v našem bezprostředním okolí,“ dodává Johny Setiawan (Max-Planck-Institute for Astronomy), vedoucí výzkumu hvězdy HIP 11952. „Tyto planety se pravděpodobně zformovaly v době, kdy naše Galaxie ještě byla kosmickým batoletem.“

„Rádi bychom objevili a studovali další planetární soustavy tohoto typu. To by nám mohlo pomoci zlepšit naše teorie vzniku planet. Objev planet v systému HIP 11952 ukazuje, že mohly vznikat po celou dobu existence vesmíru,“ dodává Anna Pasquali (Center for Astronomy, Heidelberg University), spoluautorka článku.

Zdroj: http://www.physorg.com/news/2012-03-planetary-early-universe.html

autor: František Martinek