Složený opticko-rentgenový snímek pulsaru v Krabí mlhovině ukazuje plyn mlhoviny roztáčený magnetickým polem pulsaru a radiací. Zdroj: Wikipedie.
O planetách u jiných hvězd uvažoval již Giordano Bruno. S rozvojem astrofyziky se představy o exoplanetách postupně blížily dnešnímu stavu. Největší pokrok však spadá až do nedávné doby, ve které začaly být exoplanety objevovány.
Umělecká představa planety obíhající kolem pulsaru. Zdroj: Wikipedie.
Exoplaneta obíhající kolem společného těžiště s pulsarem způsobuje periodické změny radiální rychlosti pulsaru, které se projevují jako periodické kolísání frekvence pulsaru. První planety u pulsarů byly objeveny r. 1991 u pulsaru PSR 1829-10 (Andrew G. Lyne). O rok později nalezli A. Wolszczan a D. Frail dvě planety u pulsaru PSR 1257+12. Tyto objevy byly učiněny s pomocí radioteleskopu Arecibo na ostrově Portoriko.
Exoplanety obíhající kolem pulsarů mohou přežít výbuch supernovy, při kterém zanikne původní hvězda, mohou však vzniknout také po vzniku pulsaru z materiálu, který původně tvořil vnější vrstvy hvězdy – velmi podobným způsobem, jakým se formují planety při vzniku hvězdy z mlhoviny. Pro domněnku zformování až po vzniku pulsaru svědčí zejména nízká excentricita drah objevených planet [6]. V současnosti se má zato, že vysokoenergetické záření vydávané pulsary samotnými, i záření vznikající v důsledku rychle rotujícího magnetického pole, vytvářejí na takových planetách podmínky zcela nepříznivé pro život. Také fyzikální struktura a chemické složení budou patrně odlišné od všeho, co dosud známe. Vzhledem k odlišnému charakteru objektů, kolem kterých tyto planety obíhají, bývají tyto planety řazeny do samostatné kategorie „pulsar planets“ a někdy ani nejsou mezi exoplanety počítány – ačkoli exoplanetami rozhodně jsou.
Porovnání bílého trpaslíka IK Pegasi B (uprostřed), hvězdy IK Pegasi A spektrálního typu A, která s ním tvoří dvojhvězdný systém (vlevo) a Slunce (vpravo). Povrchová teplota tohoto bílého trpaslíka dosahuje 35 500 K. Zdroj: Wikipedie.
Zóna života u bílého trpaslíka. Zdroj (2).
Úvaha o možných podmínkách pro život na planetách kolem bílých trpaslíků uvedená v [2] vychází z představy, že bílý trpaslík, jehož počáteční teplota je řádově desítky tisíc Kelvinů, vychladne na teplotu blízkou teplotě Slunce. Maximum vyzařování se tak přesune z rentgenové a ultrafialové oblasti do viditelné (přiliš krátkovlnné záření živým organismům škodí). Zóna života (habitable zone, HZ) u bílých trpaslíků o hmotnosti 0,4 až 0,9 hmotnosti Slunce a teplotě pod 10 000 K by (podle jejich hmotnosti) mohla sahat od 0,005 do 0,2 AU.
Otázkou je, zda se v takové vzdálenosti od bílého trpaslíka může nacházet planeta. Z planet obíhajících kolem hvězdy, která je prekurzorem bílého trpaslíka, mohou fázi červeného obra případně výbuch supernovy přežít jen vzdálené a dostatečně hmotné planety. Po vzniku bílého trpaslíka se mohou vytvořit nové – patrně však ve větších vzdálenostech. Planety obojího druhu by mohly migrovat blíže k bílému trpaslíku. Něco takového je málo pravděpodobné a pravděpodobnější je to u bílých trpaslíků nacházejících se ve vícenásobné hvězdné soustavě. Předpovědět teoreticky s dostatečnou přesností, zda je něco takového pravděpodobné, je obtížné, protože máme málo dat o takových systémech. To by se však mohlo změnit s uvedením nových observatoří do provozu; takovými observatořemi je především astrometrická družice Gaia, která mý být vynesena na oběžnou dráhu r. 2013, a jejímž úkolem je katalogizovat na celé pozemské obloze hvězdy do 20 mag, a to nejen shromáždit údaje o jejich polohách, ale i fotometrická data a nízkodisperzní spektra. Dalším projektem je Large Synoptic Survey Telescope (LSST) [8]. Tento dalekohled o průměru objektivu 8,2 metru se buduje v Chile. Do provozu má být uveden kolem roku 2020.
Ačkoli bílý trpaslík se podle dnešních poznatků zdá být objektem spíše nevhodným k tomu, aby „hostil“ planetu, na které se vyskytuje život, velkou předností může být jeho velká stabilita v čase v porovnání s hvězdami.
Zdroje
[1] KUBALA, Petr: Obyvatelné planety u bílých trpaslíků? Aneb po stopách druhé generace., Exoplanety.cz, 18. 3. 2011
[2] AGOL, Eric: Transit surveys for Earths in the habitable zones of white dwarfs (abstract), ArXiv.org, Cornell University Library, 14. 3. 2011 – plná verze článku http://arxiv.org/pdf/1103.2791v1 (PDF, 189 kB, 7 str.)
Large Synoptic Survey Telescope (LSST)
[3] GILSTER, Paul: White Dwarfs and Habitable Planets, Centrauri Dreams, 17. 3. 2011
Pulsar Planet, Wikipedia
[4] WOLSZCZAN, Alexander: Pulsar Planets, Astronomy & Astrophysics Eberly College, Pennsylvania State University
[5] Guide to Extrasolar Planets
Pulsar Planets, The Internet Encyclopedia of Science
[6] LIN, D. N. C. – WOOSLEY, S. E. – BODENHEIMER, P. H.: Formation of a planet orbiting pulsar 1829–10 from the debris of a supernova explosion, Nature 353, str. 827-829 (31. 10. 1991)
[7] White Dwarf, Wikipedia
[8] Large Synoptic Survey Telescope (LSST)
