NASA pravděpodobně objevila nejrychlejší planetární systém, jaký jsme kdy viděli

Zdá se, že v centrální výduti Mléčné dráhy, asi 24 000 světelných let od Země, se obrovskou rychlostí řítí vesmírem zvláštní dvojice objektů.

Nová studie uvádí, že tyto objekty jsou hvězda s vysokou rychlostí a její doprovodná exoplaneta. Pokud se to potvrdí, půjde o nový rekord jako nejrychleji se pohybující exoplanetární systém známý vědě. Hvězdy se pohybují po celé Mléčné dráze, obvykle rychlostí několika set tisíc kilometrů za hodinu. Průměrná rychlost naší Sluneční soustavy v rameni Orionu galaxie je 450 000 mil za hodinu, tedy 200 kilometrů za sekundu.

Tyto dva objekty se řítí dvakrát rychleji, rychlostí nejméně 1,2 milionu mil za hodinu (540 kilometrů za sekundu).

„Domníváme se, že se jedná o takzvaný superneptunický svět obíhající kolem hvězdy s nízkou hmotností ve vzdálenosti, která by ležela mezi oběžnými drahami Venuše a Země, kdyby se nacházel v naší sluneční soustavě,“ říká astronom Sean Terry z Marylandské univerzity a Goddardova střediska kosmických letů NASA.

„Pokud tomu tak je, bude to první planeta, která kdy byla nalezena na oběžné dráze hvězdy s nadsvětelnou rychlostí.“ Oba objekty byly původně objeveny v roce 2011, kdy vědci lovili exoplanety v datech z projektu MOA (Microlensing Observations in Astrophysics), který probíhá na observatoři Mount John na Canterburské univerzitě na Novém Zélandu.

Gravitační mikročočkování je jev, ke kterému dochází, když se masivní nebeský objekt nachází v blízkosti zorného pole, které vede mezi vzdáleným pozorovatelem na jedné straně a vzdálenou hvězdou na straně druhé. Protože hmotnost deformuje prostoročas, světlo hvězdy se při průchodu deformovaným prostoročasem objektu na cestě k pozorovateli zakřivuje. Pokud jsou všechny tři body v dostatečné blízkosti, ohnutý prostoročas kolem středového objektu působí na pozorovatele jako čočka a zesiluje světlo hvězdy.

Vědci, kteří v roce 2011 studovali data MOA, určili relativní hmotnost obou objektů – jeden je 2300krát hmotnější než druhý -, ale skutečná hmotnost obou zůstala nejasná. „Určit poměr hmotností je snadné,“ říká astronom David Bennett z Marylandské univerzity a NASA Goddard, který pracoval na studiích z let 2011 a 2025. „Mnohem obtížnější je vypočítat jejich skutečné hmotnosti.“

Zjištění skutečné hmotnosti objektu vyžaduje znalost jeho vzdálenosti, podobně jako když přibližováním a oddalováním lupy zkreslujeme zdánlivou velikost objektů, aniž by se změnily rozdíly mezi nimi.

Bennett a jeho kolegové v roce 2011 předložili dva scénáře pro dvojici objektů: Buď se jedná o hvězdu a planetu, přičemž hvězda je o něco méně hmotná než naše Slunce a planeta je 29krát hmotnější než Země, nebo jde o méně vzdálený bludný super Jupiter, který táhne měsíc menší než Země. V nové studii se vědci snažili zjistit, co jsou zač a co dělají po více než deseti letech – s využitím dat z Keckovy observatoře na Havaji a družice Gaia Evropské kosmické agentury.

Jako nejpravděpodobnější kandidát byl vybrán hvězdný systém vzdálený zhruba 24 000 světelných let od Země. Nachází se v jasné, hustě osídlené centrální výduti Mléčné dráhy, která je galaktickým centrem našeho vzdáleného předměstí. Na základě její vzdálenosti od signálu z roku 2011 tým vypočítal, jak rychle se hvězda pohybuje, a zjistil, že její rychlost je více než dvakrát vyšší než rychlost našeho Slunce.

To však zohledňuje pouze její dvourozměrný pohyb při pohledu ze Země. Mohla by se také pohybovat směrem k nám nebo od nás, což je z našeho pohledu hůře zjistitelné, ale znamenalo by to, že se pohybuje ještě rychleji. To naznačuje, že by tato hvězda mohla být dostatečně rychlá na to, aby překonala únikovou rychlost Mléčné dráhy, která se odhaduje na 550 až 600 kilometrů za sekundu.

Pokud je tomu tak, pak míří do mezigalaktického prostoru – i když ne na miliony let, protože Mléčná dráha je obrovská a ona se stále nachází v podstatě přímo uprostřed. Tato sluneční soustava sice odpovídá profilu objektů z roku 2011, ale to ukáže až čas.

„Abychom si byli jisti, že nově identifikovaná hvězda je součástí systému, který způsobil signál z roku 2011, chtěli bychom se na ni podívat znovu za další rok a zjistit, zda se pohybuje správným směrem a ve správné míře,“ říká Bennett. Pokud hvězda zůstane jen nehybná, budeme vědět, že se na systému způsobujícím signál nepodílí.

„To by znamenalo, že se upřednostňuje model planety tuláka a exoměsíce,“ vysvětluje astrofyzička Aparna Bhattacharya z Marylandské univerzity a NASA Goddard.

Autor: Lukáš Drahozal

Zdroj: iopscience.iop.org, nasa.gov