Jakou hodnotu má exoplanetární věda probírat se starými astronomickými pozorováními? Docela hodně, jako a nedávný objev ven z Carnegie Institution for Science demonstruje. Spektrum skleněné desky blízkého osamělého bílého trpaslíka známého jako Van Maanenova hvězda ukazuje důkazy, že systém obklopují kamenné trosky, které vedly ke vzniku stavu teprve nedávno uznaného jako ‚znečištěného bílého trpaslíka‘.
Nejprve uveďme rekord na pravou míru. Nejde o objev nové exoplanety sám o sobě, jak uvedlo mnoho zpravodajských serverů, ani o staré předobjevení známého světa. Astronomové ještě musí najít bona fide exoplanetu obíhající kolem Van Maanenovy hvězdy. Ale zjevně se v systému děje něco zajímavého, co si zaslouží bližší prozkoumání.
Spektra Van Maanenovy hvězdy z roku 1917. Všimněte si klíčových absorpčních linií pro těžší prvky (vložka) Obrazový kredit: The Carnegie Institute.
Objev: vše začalo, když astronom Jay Farihi z University College London požádal Carnegieho institut o časné pozorování hvězdy. Deska pochází z roku 1917 a ukazuje spektrum hvězdy, které vypadá jako čárový kód. Astronom Walter Adams pořídil snímek z observatoře Mount Wilson a na rukávu poznamenal, že „obyčejná“ vypadající hvězda (Van Maanenova hvězda nebyla identifikována jako bílý trpaslík až do roku 1923) byla možná jen o něco teplejší než naše vlastní Slunce.
Ale pro Farihiho trénované oko se s Van Maanenovou hvězdou něco děje. Konkrétně to byla přítomnost třetí sady absorpčních linií mezi standardním párem, která vykazovala důkazy o vápníku, hořčíku a železe – materiálech, které by již dávno měly klesnout až k hustému jádru degenerované hvězdy. Nějakým způsobem byly tyto těžké – pamatujte, pro astronoma, periodická tabulka se skládá z vodíku, hélia a „kovů“ – doplňovány shora.
Původní obálka obsahující klíčovou skleněnou desku z roku 1917 obsahující spektrum Van Maanenovy hvězdy. Obrazový kredit: Carnegie Institute.
„Nečekané zjištění, že tato deska z roku 1917 z našeho archivu obsahuje nejstarší zaznamenaný důkaz znečištěného systému bílých trpaslíků, je prostě neuvěřitelné,“ říká ředitel Carnegie Observatory John Mulchaey v nedávné tiskové zprávě. 'A skutečnost, že ji vyrobil tak významný astronom v naší historii, jako je Walter Adams, umocňuje vzrušení.'
Samotný fakt, že tento zásadní důkaz seděl na talíři zamčený v trezoru deset let, je úžasný. Nyní víme, že skalnaté prstence trosek kolem bílých trpaslíků mohou dát vzniknout tomu, co je známé jako znečištění bílí trpaslíci. A kde jsou trosky, tam jsou často planety. Zatímco novější lovci exoplanet, jako jsou TESS, JWST, WFIRST, LSST a Gemini Planet Imager, začínají brázdit oblohu, vůbec bychom se nedivili, kdyby se ukázalo, že Van Maanenova hvězda má planety.
Carnegie Institute spravuje sbírku 250 000 skleněných desek odebraných z observatoří Las Campanas, Mount Wilson a Palomar, které se datují více než století. Všechna tato hvězdná spektra byla pečlivě prozkoumána „oční bulvou Mk-1“ a umožnila raným astronomům, jako např. Annie Jump Cannon a Henrietta Swan Leavittová kategorizovat hvězdy podle barvy a teploty a identifikovat svíčky standardní vzdálenosti známé jako proměnné cefeid. Oba koncepty astronomové používají dodnes.
Hledání Van Maanenovy hvězdy
Nachází se 14 světelných let daleko a vysoký vlastní pohyb Van Maanenovy hvězdy poprvé zaznamenal Adriaan Van Maanen v roce 1917, ve stejném roce, kdy byla deska vyrobena. Vysoký správný pohyb naznačuje, že hvězda se nachází v blízkosti našeho slunečního sousedství. Van Maanenova hvězda je třetím objeveným bílým trpaslíkem (po Sirius B a 40 Eridani B) a třetím nejblíže našemu Slunci (po Sirius B a Procyon B). Van Maanen's Star se také vyznačuje tím, že je nejbližším osamělým bílým trpaslíkem naší sluneční soustavě.
Umístění Van Maanenovy hvězdy v souhvězdí Ryb. Obrazový kredit: Stellarium
Nachází se v souhvězdí Ryb, Van Maanenova hvězda svítí o síle +12,4. To také vytvořilo náš užitečný seznam hvězdy bílého trpaslíka pro dvorní dalekohledy.
Historií 20. let je poseto mnoho falešných poplachů z údajných objevů exoplanetčtastronomie století. Jedním z nejznámějších byla tvrzení o planetě obíhající kolem Barnardovy hvězdy, kterou prozradily údajné kolísání zjištěné při jejím vysokém správném pohybu. První skutečná moderní exoplaneta byla ve skutečnosti trio objevené na oběžné dráze pulsaru PSR B1257+12 v roce 1994. Ironií je, že ačkoli počet exoplanet nyní sedí na 2108 a stále se počítá, nebyly kolem Barnardovy hvězdy identifikovány žádné známé světy.
Jaká další budoucí tajemství skrývají tyto staré skleněné desky? 'V našem sklepě máme spoustu historie,' říká Mulchaey v tiskové zprávě z tohoto měsíce. 'Kdo ví, jaké další nálezy bychom mohli v budoucnu objevit?'