Hlboký vesmír opäť raz ukázal, že prírodné zákony dokážu prekvapiť aj tie najskúsenejšie vedecké kapacity. Medzinárodný tím astronómov totiž potvrdil existenciu planéty s označením Elias 2-24 b. Ide o plynný svet, ktorého vek nedosahuje ani 1 milión rokov, čo z neho robí vôbec najmladšiu dosiaľ potvrdenú exoplanétu v histórii pozorovania oblohy. Teleso sa navyše stále iba formuje vo vnútri obrovského protoplanetárneho disku. Je plný plynu a prachu, ktorý obklopuje jeho materskú hviezdu.
Planétka, ak ju tak možno nazvať, však dosahuje hmotnosť v rozmedzí od 1,9 do 4,0 násobku nášho Jupitera. Ide teda o skutočného obra. Celý hviezdny systém leží vo vzdialenosti približne 450 svetelných rokov od Zeme, referuje VTM.cz.
Výsledky tejto potenciálne prelomovej práce publikoval prestížny odborný časopis The Astrophysical Journal Letters, pričom výskumný tím viedol Andrea Bernardi z čilskej Univerzity Diega Portalesa.
Vymetá prach na obrovskú vzdialenosť
Exoplanéta Elias 2-24 b krúži okolo svojej hviezdy v celkom veľkej vzdialenosti. Je približne 50-krát väčšia, než je vzdialenosť Zeme od Slnka, pričom sa pohybuje sa priamo v úzkej medzere rozľahlého prachového oblaku. Planéta podľa autorov štúdie tento prázdny priestor sama vymetá a čistí, pretože pri svojom pravidelnom obehu postupne pohlcuje okolitú hmotu zo svojej dráhy.
Samotná prítomnosť vyčistenej medzery však astronómom ako nepriestrelný dôkaz nestačila. K definitívnemu záveru potrebovali detailnú analýzu starších záberov.
Toto pritom môže byť ten objav, ktorý donúti astrofyzikov od základov prehodnotiť zaužívané predstavy o tom, ako vlastne vznikajú obrie plynné planéty. Aktuálne vedecké modely totiž predpokladajú, že zrod takto masívneho telesa trvá minimálne 5 miliónov rokov, pričom vo väčších vzdialenostiach od hviezdy by to malo trvať ešte oveľa dlhšie. Doterajší vekový rekord držala štvorica planét starších ako 5 miliónov rokov, konkrétne dve telesá pri hviezde PDS 70 a ďalšie dve pri systéme WISPIT 2.
Prečo je teda planéta záhadou?
Záhada spočíva v tom, že Elias 2-24 b existuje v čase, kedy by podľa všetkých výpočtov a rovníc ešte ani nemal stihnúť vzniknúť. Astronómovia priznávajú, že v zavedených modeloch pravdepodobne chýbajú kľúčové fyzikálne procesy, alebo veda zásadne podceňuje ich skutočnú rýchlosť.
Určiť presnú hmotnosť tohto mladého sveta navyše vôbec nie je jednoduché. Prebiehajúca akrécia, teda neustále nabaľovanie nového materiálu, spolu s hustým prachom a plynom v okolí totiž skresľujú jasnosť objektu, z ktorej sa bežne počíta celková váha.
K definitívnemu potvrdeniu teda viedla celkom dlhá cesta. Trvala až 10 rokov. Vedci objekt pozorovali už v minulosti, no skutočnú istotu priniesli až archívne dáta z rokov 2018 a 2020, ktoré zaznamenalo havajské observatórium W. M. Keck. Astronómovia detailným porovnaním týchto snímok s odstupom času overili reálny pohyb telesa a vylúčili možnosť, že ide o náhodný šum senzora alebo o vzdialenú hviezdu v pozadí. Samotnú prázdnu medzeru v oblaku odhalila už skôr sústava rádioteleskopov ALMA, zatiaľ slabý svetelný bod v jej vnútri zachytil ďalekohľad Very Large Telescope.
Ďalšie odpovede prinesie nový ďalekohľad
Samozrejme, nasledovať bude ešte detailnejší výskum. Nové merania pomôžu spresniť odhad hmotnosti planéty a detailnejšie zmapovať tvar jej obežnej dráhy. Kľúčovým pomocníkom pri tomto pátraní bude nový vesmírny ďalekohľad Nancy Grace Roman, ktorý úspešne odštartoval 30. augusta 2026.
Tento moderný teleskop je vybavený špeciálnym koronografom, ktorý dokáže účinne odcloniť oslepujúcu žiaru materskej hviezdy, čo náramne uľahčí hľadanie a skúmanie slabších exoplanét v jej tesnom susedstve.
Koľko to trvalo Zemi?
Pre porovnanie, formovanie našej domovskej planéty trvalo oveľa dlhšie. Podľa vedcov to bolo približne 30 až 100 miliónov rokov, kým sa z prachu a menších kamenných telies zrazila do podoby plnohodnotnej pevnej planéty. V porovnaní s planétou Elias 2-24 b, ktorá nemá ani 1 milión rokov a už teraz je niekoľkonásobne hmotnejšia než Jupiter, je to obrovský časový nepomer.
Na druhej strane, porovnávať vznik Zeme a planéty Elias 2-24 b nie je úplne ideálne, nakoľko ide o dva odlišné typy svetov, ktoré vznikajú inými mechanizmami. Zem je terestrická, teda kamenná planéta, ktorá rástla pomalým a postupným narážaním a zlievaním menších protoplanét. Naopak, Elias 2-24 b je plynný gigant tvorený najmä vodíkom a héliom. Plynné obry musia vzniknúť extrémne rýchlo, pretože plyn v okolí mladých hviezd rýchlo vyfúkne hviezdny vietor a po niekoľkých miliónoch rokov sa disk rozptýli.
Oveľa vhodnejšie preto bude porovnať Elias 2-24 b s naším Jupiterom. Jupiter sa sformoval za približne 3 až 5 miliónov rokov a rástol tak, že si najprv vybudoval masívne kamenné jadro a následne na seba gravitačne strhol obrovský nános plynu. Práve preto je Elias 2-24 b takou záhadou. Nielenže vznikol ešte rýchlejšie ako Jupiter, ale nachádza sa 50-krát ďalej od hviezdy, kde je materiál v disku redší a bežný proces nabaľovania by mal trvať oveľa dlhšie, nie kratšie.
