Ani planeta, ani hvězda. Nově popsaný hnědý trpaslík má vlastnosti obou, ale současně se od nich odlišuje. Věda o něm teď ví víc díky práci českých vědců.
Čeští badatelé využili data z vesmírné mise TESS a z pozemních dalekohledů v americké Arizoně a Chile. Pomocí nich sledovali objekt, který je známý jako BD-14 3065b. Protože přechází před svou hvězdou, dal se pozorovat dobře a astronomové toho o něm spoustu zjistili.
Ukázalo, že jde o takzvaného „hnědého trpaslíka“, něco mezi hvězdou a planetou podobnou Jupiteru. Má hmotnost jako 12,4 Jupiterů a je asi dvakrát větší než tento plynný obr. Trpaslík je to tedy i mezi hnědými trpaslíky: má mezi nimi druhou nejmenší hustotu.
Srovnávat ho s rekordmanem by bylo nefér. Prvenství drží objekt Rik 72b, který je starý pouhých pět milionů let, a je tedy ještě velmi horký. Zato nově popsaný trpaslík má už 2,13 miliardy roků.
„Hnědí trpaslíci jsou plynné objekty, které se rodí velmi horké. Tehdy jsou pochopitelně i největší. Jak postupně chladnou, jejich velikost se zmenšuje. Zatímco velká velikost mladého objektu, jakým je RIK 72b, je očekávána a velmi dobře jí rozumíme, BD-14 3065b by měl být vzhledem ke svému věku dvakrát menší. Vysvětlit jeho velikost představovalo zajímavý hlavolam,“ přiblížil Ján Šubjak z Astronomického ústavu Akademie věd České republiky, který je hlavním autorem studie publikované ve vědeckém časopise Astronomy & Astrophysics.
Trpasličí záhady
Hnědý trpaslík je pozoruhodný vesmírný objekt tvořený plynem. Od hvězd se nejvíc liší v tom, že nespaluje vodík v termonukleární reakci; místo něj spaluje deuterium, čímž se zase liší od planet.
Spalování začíná, už když je trpaslík velmi mladý. Tyto objekty se rodí velmi horké a rychlost termonukleárních reakcí silně závisí na teplotě. Spalování probíhá, dokud se zásoby deuteria nevyčerpají, anebo se hnědý trpaslík příliš neochladí. To závisí na hmotnosti hnědého trpaslíka. Ti hmotnější spálí všechny zásoby velmi rychle, zatímco ti drobnější vychladnou, aniž by spálili všechny zásoby deuteria.
Vlastnosti trpaslíka vysvětluje jeho hvězda
BD-14 3065b obíhá velmi blízko kolem své hvězdy – v pouhé šestině vzdálenosti Merkuru od Slunce. V takové blízkosti jsou záření od hvězdy a slapová interakce s ní velmi intenzivní. Navíc ji těleso dokáže oběhnout velice rychle: trvá mu to jen 4,3 dne.
Klíčem k pochopení velikosti BD-14 3065b se podle autorů studie ukázala být energie uvnitř trpaslíka, která se mění podle jeho interakcí s hvězdou. „Díky studiu plynných exoplanet v blízkosti hvězd známe několik mechanismů, které ohřívají jejich nitro, což způsobí expanzi. V tomto případě se však každý z těchto mechanismů ukázal být nedostatečně energetický pro vysvětlení pozorované velikosti,“ doplňuje Šubjak, který působí v Centru pro astrofyziku Harvardské univerzity a na Smithsonově institutu.
Zbývalo tak vyřešit poslední otázku. BD-14 3065b je v okolí své hvězdy celý svůj život, proč tedy už dávno nespálil své zásoby deuteria? Důvodem je podle vědců to, že hvězda, kolem které obíhá, se nedávno stala červeným podobrem, čímž téměř zdvojnásobila svou velikost. „Tohle představovalo nejdůležitější kousek skládačky. Nedávný nárůst velikosti zintenzivnil interakci mezi tělesy a množství energie hromaděné v BD-14 3065b. To znamená, že takto prudké spalování deuteria začalo teprve nedávno,“ zakončuje Šubjak.
