Elias 2-24 b: nejmladší potvrzená exoplaneta dává astronomům pohled na zrod planety

Elias 2-24 b je nejmladší dosud potvrzená exoplaneta. Tento obří svět je mladší než 1 milion let a stále se nachází v disku plynu a prachu, z něhož vzniká. Obíhá mladou hvězdu Elias 2-24 vzdálenou přibližně 450 světelných let od Země. Astronomové tak mají vzácnou možnost sledovat obří planetu v době, kdy se ještě vyvíjí a nabírá další materiál. 1713

Planeta v mezeře disku

Elias 2-24 b je popisována jako planeta zhruba velikosti, případně hmotnosti Jupiteru. Leží asi 55 astronomických jednotek (AU) od své hvězdy — pro srovnání, Země je od Slunce vzdálena 1 AU. Právě tato poloha je mimořádně důležitá: planeta se nachází v jedné z výrazných mezer v protoplanetárním disku. 1317

Mezery v takových discích mohou mít více příčin, přítomnost planety přímo v mezeře je však přesvědčivým vodítkem k tomu, proč je tato část disku vyčištěná či jinak strukturovaná. Dřívější rozbor jasnosti kandidáta připouštěl široký interval hmotnosti přibližně 0,5 až 5 hmotností Jupiteru; záleží mimo jiné na tom, jak velkou část pozorovaného světla by mohl vytvářet případný disk kolem samotné planety. 2

Studie spojila pozorování z W. M. Keck Observatory na Havaji, radioteleskopické soustavy ALMA v Chile a Evropské jižní observatoře VLT. 13

Jak stará data z Kecku planetu potvrdila

Potvrzení nevzešlo z jediného nového snímku, ale z nového zpracování archivních pozorování financovaných NASA. Vědci prohledali data o sedmi mladých hvězdách, pořízená koronografem Keckovy observatoře. Koronograf odstíní oslnivé světlo hvězdy, a dovolí tak hledat slabé objekty v jejím bezprostředním okolí. 17

Pro systém Elias 2-24 byla podstatná pozorování z let 2018 a 2020. Snímky z více období umožnily ověřit pohyb bodového zdroje: šlo o objekt pohybující se v rámci systému, nikoli o náhodný artefakt v datech nebo vzdálený objekt v pozadí. Právě tento časový záznam spolu s následnými pozorováními vedl k potvrzení planety. 417

Výsledek zároveň ukazuje, že astronomické archivy nejsou jen úložištěm starých měření. Pokud se k nim vědci vrátí s lepšími metodami a doplní je dalšími daty, mohou v nich najít rozhodující důkazy i po několika letech.

Proč je stáří pod milion let tak zásadní

Většina potvrzených exoplanet se pozoruje až dlouho poté, co jejich původní disky plynu a prachu zmizely. Elias 2-24 b je jiná: jde o obří planetu, která je stále obklopena materiálem, z něhož planety vznikají. To umožňuje přímo spojovat vlastnosti planety se strukturou jejího mateřského disku. 1317

NASA uvádí stáří nižší než 1 milion let. Předchozí nejmladší známé planety byly odhadovány na zhruba 5 milionů let. 1710 Tak časný výskyt planety velikosti Jupiteru klade vysoké nároky na modely vzniku plynných obrů: každé věrohodné vysvětlení musí připustit vznik masivní planety už v takto mladém systému. Samotné pozorování ale zatím neurčuje, který mechanismus vzniku zde převládal.

Co by mohl přinést teleskop Roman

Exoplanety patří mezi hlavní vědecká témata kosmického teleskopu Nancy Grace Romanové. Jeho program počítá s rozsáhlými přehlídkami pomocí přístroje Wide Field Instrument i s technologickými demonstračními pozorováními koronografem. 2324

Roman sám o sobě neudělá Elias 2-24 b méně výjimečnou. Mohl by však pomoci vytvořit širší srovnávací soubor mladých planet a disků, v nichž vznikají. Více takových systémů by astronomům dovolilo porovnávat mezery v discích, polohy planet, jejich hmotnosti i vývojová stadia.

Elias 2-24 b tak zatím zůstává mimořádně jasným pohledem do rané fáze planetárního systému: obří planeta byla rozpoznána uvnitř disku, který ji stále zásobuje materiálem, a její potvrzení částečně čekalo v archivních datech. 1317