Kolem hvězdy vzdálené 6 světelných let obíhá chladná super Země

Kolem Barnardovy hvězdy – Slunci nejbližší osamocené stálice a jedné z nejbližších sousedních hvězd vůbec – obíhá planeta hmotností alespoň třikrát převyšující Zemi. Kamenné extrasolární planety této velikosti jsou označovány jako super-Země. Zmrzlý a málo osvětlený svět s provizorním označením Barnardova hvězda b byl odhalen v rámci projektu Red Dots.

Ledový svět červeného trpaslíka

Exoplaneta obíhá kolem své mateřské hvězdy zhruba jednou za 233 dní. Mateřská stálice, Barnardova hvězda, je červený trpaslík – chladná hvězda nízké hmotnosti, která svou planetu ozařuje jen velmi slabě. Ve srovnání s množstvím energie, jaké dostává Země od Slunce, dopadají na povrch této planety jen asi 2 % energie. 

Přestože planeta leží relativně blízko mateřské hvězdy – hvězdu a planetu dělí méně než poloviční vzdálenost než Slunce a Zemi (asi 0,4 AU), nachází se zároveň poblíž takzvané sněžné čáry – na okraji oblasti, kde těkavé látky jako voda zamrzají do podoby ledu. Rovnovážná teplota na povrchu tohoto chladného a temného světa by se mohla pohybovat kolem -170 °C, planeta je tedy pro život, jaký známe, nehostinná.

Barnardova hvězda, Slunci nejbližší osamocená stálice, nese jméno astronoma E. E. Barnarda. Hvězda samotná je poměrně stará, možná dvakrát starší než Slunce, a málo aktivní. Je však stálicí s největším zdánlivým pohybem po obloze. 

Rychlost jejího pohybu (v prostoru vzhledem ke Slunci) dosahuje asi 500 000 km/h, ani přes tento úprk ale nejde o nejrychleji se pohybující známou hvězdu. Z pohledu pozorovatele na Zemi však není ani tak důležitá absolutní rychlost, jako zdánlivá rychlost pohybu po obloze. Barnardova hvězda se po obloze přesune o úhlový průměr Měsíce v úplňku asi za 180 let, i když to nevypadá jako mnoho, je hvězdou se zdaleka nejrychlejším zdánlivým pohybem. 

Jak se loví exoplanety

K hledání kandidátů na extrasolární planety využívají astronomové Dopplerův jev. Při oběhu planety kolem hvězdy dochází díky vzájemnému působení k pohybu hvězdy ve směru k nám a od nás. Když se hvězda pohybuje od Země, spektrum jejího záření vykazuje rudý posuv – spektrální čáry se posunou směrem k červenému konci spektra. V případě pohybu k nám se posunem spektrálních čar ke kratším vlnovým délkám projevuje posuv modrý.

Astronomové využívají tohoto jevu k měření změn rychlosti pohybu hvězdy, které jsou způsobeny obíhající planetou. Zařízení, jakým je například v tomto případě použitý spektrograf HARPS, je schopné registrovat velmi malé změny rychlosti hvězdy až pod 1 m/s (asi 3,5 km/h, což je srovnatelné s rychlostí běžné chůze). Tento postup pátrání po extrasolárních planetách je známý jako metoda radiálních rychlostí. Dosud nikdy však nebyl použit k detekci planety typu super-Země na takto vzdálené dráze (s tak dlouhou periodou oběhu).

TIP: Jak najdeme exoplanetu pomocí změn v pohybu mateřské hvězdy?

„Využili jsme pozorování ze sedmi různých přístrojů získaná během dvaceti let, což je jeden z největších a nejobsáhlejších datových souborů, jaký byl kdy použit k přesnému studiu radiálních rychlostí,“ vysvětluje Ignasi Ribas. „Kombinací veškerých dat jsme získali celkem 771 měření, což je skutečně značné množství informací!“ 

Barnardova hvězda a okolí Slunce: