Astronomové spatřili osud Sluneční soustavy

Jde o vůbec první pozorovaný hvězdný systém, jehož současný stav se podobá očekávanému osudu naší Sluneční soustavy asi za pět miliard let, kdy Slunce dosáhne konce svého života.

Jak známo, ke konci svého života se obecně hvězda podobná Slunci „rozepne” jako balon a projde stádiem rudé obří hvězdy, aby se nakonec změnila v bílého trpaslíka, což je horký, ale velmi malý a kompaktní objekt.

Jde vlastně o gravitačně smrštěné a husté jádro bývalého obra, které slabě svítí a mívá velikost zhruba jako Země, avšak přitom si podrží asi polovinu hmotnosti Slunce.

Bílých trpaslíků v okolním vesmíru vidíme tisíce. Některé tyto objekty jsou doprovázeny planetami, nicméně dosud jsme neviděli žádný, který by měl kolem sebe planetární systém podobný našemu.

Slabé záření bílých trpaslíků totiž navíc znesnadňuje rozpoznání jejich planet, ty tonou doslova ve tmě.

Z více než 4900 exoplanet (planet u jiných hvězd), které jsou v současné době známy, byla jen hrstka nalezena kolem bílých trpaslíků – a těsné umístění těchto planet u bílých trpaslíků naznačuje, že tam dorazily až po „smrti” hvězdy, z mnohem větší vzdálenosti, jinak by byly zničeny během stadia rudého obra.

Výzkumníci z Keckovy observatoře umístěné na hoře Mauna Kea na Havaji však nyní pozorovali hvězdný systém MOA-2010-BLG-477L, kde obíhá kolem takto označeného bílého trpaslíka obří planeta – s označením MOA-2010-BLG-477Lb – podobná Jupiteru. Tento systém leží asi 6500 světelných let od nás, směrem ke středu naší Galaxie.

„Tím máme potvrzeno, že planety obíhající v dostatečně velké vzdálenosti mohou přežít smrt své hvězdy,” řekl Joshua Blackman, australský astronom a zároveň hlavní autor studie, která vyšla v časopise Nature.

„Protože tento systém je analogem naší Sluneční soustavy, naznačuje to, že planety Jupiter a Saturn by mohly přežít fázi rudého obra, kterou projde i naše Slunce, až mu dojde jaderné palivo a dojde k jeho autodestrukci,” poznamenal.

Až se Slunce stane rudým obrem, jeho poloměr se dočasně zvětší asi 100krát a jeho okraj bude sahat až k současné oběžné dráze Země nebo ještě dál, než se vnější obálky obra postupně rozplynou v okolním prostoru. Rozepnuté Slunce tedy pravděpodobně pohltí a spálí Merkur, Venuši a možná i Zemi.

Lidstvo by se teoreticky mohlo zachránit pomocí přesunu na nějaký měsíc Jupitera nebo Saturnu předtím, než Slunce usmaží Zemi během fáze červeného obra. Avšak neměli bychom zde zřejmě příliš světla a tepla z postupně vyhasínajícího Slunce v jeho dalších fázích. Bílí trpaslíci už totiž prakticky nemají žádné jaderné palivo.

Astronomové získali snímky tohoto hvězdného systému pomocí kamery pracující v blízkém infračerveném spektru. Z nich bylo zjištěno, že nově objevený bílý trpaslík má asi 53 procent hmotnosti Slunce a kolem něj obíhající obří plynná planeta, která přežila zkázu své centrální hvězdy, je asi o 40 procent hmotnější než Jupiter. Plynný obr je přitom téměř dvakrát blíž k bílému trpaslíkovi, než se nachází Jupiter od Slunce. I proto lze podle odborníků předpokládat, že Jupiter i Saturn budoucí smrt Slunce „zvládnou”.

Tým objevil obří planetu pomocí rafinované metody zvané gravitační „mikročočka”. K tomuto jevu dochází tehdy, když nějaký bližší hmotný objekt na chvíli zakryje vzdálenější hvězdu. Gravitační pole objektu v popředí pak působí jako čočka a dojde k ohnutí světelných paprsků a zároveň k zesílení světla hvězdy v pozadí. Pokud kolem bližšího objektu navíc obíhá planeta (což jemně pozmění ono gravitační pole), dočasně to pozmění ono zesílené světlo právě tehdy, když planeta prolétne kolem.

Pak se tým pokusil hledat „mateřskou hvězdu” planety a zjistil, že světlo této hvězdy je velmi slabé na to, aby šlo o běžnou hvězdu. Data také vyloučila možnost, že by byl centrem soustavy hnědý trpaslík, neutronová hvězda nebo černá díra. To znamená, že planeta obíhá kolem bílého trpaslíka.

Výzkumný tým také plánuje vytvořit statistickou studii, aby zjistil, kolem jak velkého procenta bílých trpaslíků přežily neporušené plynné obří planety typu Jupitera. Zatím se zdá, že se může jednat o více než polovinu takových hvězd.

V tom by měl pomoci i příští vesmírný teleskop NASA, Nancy Grace Roman Telescope, jehož cílem je přímo zobrazovat obří exoplanety, včetně těch, které obíhají kolem bílých trpaslíků blízko středu Mléčné dráhy.