Pokud jde o to, jak a kde se vytvářejí planetární systémy, astronomové si mysleli, že mají s věcmi docela dobrý přehled. Převládající teorie, známá jako Nebulární hypotéza, uvádí, že hvězdy a planety se tvoří z obrovských mraků prachu a plynu (tj. Mlhovin). Jakmile tento oblak zažije gravitační kolaps ve středu, jeho zbývající prach a plyn tvoří protoplanetární disk, který nakonec narůstá a vytváří planety.
Při studiu vzdálené hvězdy NGTS-1 - typu M (červený trpaslík), která se nachází asi 600 světelných let daleko - však mezinárodní tým vedený astronomy z University of Warwick objevil masivní „horký Jupiter“, který se jevil příliš velký aby obíhal tak malou hvězdu. Objev této „monster planet“ přirozeně zpochybnil některé dříve držené představy o planetární formaci.
Studie s názvem „NGTS-1b: Horký Jupiter procházející trpaslíkem“, se nedávno objevila v Měsíční oznámení Královské astronomické společnosti. Tým byl veden Dr. Danielem Baylissem a profesorem Peterem Wheatleym z University of Warwick a byli členy členů Ženevské observatoře, Cavendish Laboratory, Německého leteckého centra, Leicesterského institutu pro pozorování vesmíru a Země, Centra TU v Berlíně pro Astronomie a astrofyzika a mnoho univerzit a výzkumných ústavů.
Tento objev byl proveden na základě údajů získaných zařízením ESO Next-Generation Transit Survey (NGTS), které se nachází v Paranal Observatory v Chile. Toto zařízení provozuje mezinárodní konsorcium astronomů, které pocházejí z Warwickových univerzit, Leicesteru, Cambridge, Queen's University Belfast, Ženevské observatoře, Německého leteckého centra a chilské univerzity.
Pomocí celé řady plně robotických kompaktních dalekohledů je tento fotometrický průzkum jedním z několika projektů, jejichž cílem je doplnit Keplerův kosmický dalekohled. Jako Kepler, monitoruje vzdálené hvězdy na známky náhlých poklesů jasu, které jsou známkou planety procházející před hvězdou (aka. „transiting“), vzhledem k pozorovateli. Při zkoumání dat získaných z NGTS-1, první hvězdy, kterou průzkum zjistil, došlo k překvapivému objevu.
Na základě signálu vyprodukovaného jeho exoplanetem (NGTS-1b) určili, že se jedná o plynný gigant zhruba stejné velikosti jako Jupiter a téměř stejně masivní (0,812 Jupiterové hmoty). Jeho orbitální období 2,6 dne také naznačovalo, že obíhá velmi blízko ke své hvězdě - asi 0,0326 AU - což z ní dělá „horký Jupiter“. Na základě těchto parametrů tým také odhadl, že NGTS-1b vykazuje teploty přibližně 800 K (530 ° C; 986 ° F).
Objev objevil tým pro smyčku, protože se věřilo, že je nemožné, aby se planety této velikosti tvořily kolem malých hvězd typu M. V souladu se současnými teoriemi o formování planety se věří, že červené trpasličí hvězdy jsou schopné tvořit skalnaté planety - jak dokládají mnohé, které byly objeveny kolem červených trpaslíků pozdě - ale nejsou schopny shromáždit dostatek materiálu k vytvoření planet Jupiteru .
Jako dr. Daniel Bayliss, astronom z Ženevské univerzity a hlavní autor knihy, komentoval tiskovou zprávu University of Warwick:
"Objev NGTS-1b pro nás byl úplným překvapením - takové masivní planety nebyly považovány za takové malé hvězdy." Toto je první exoplanet, který jsme našli s naším novým zařízením NGTS a již vyzýváme moudrost, jak se planety vytvářejí. Naší výzvou je nyní zjistit, jak běžné jsou tyto typy planet v Galaxii, a s novým zařízením NGTS jsme na to dobře připraveni. “
Působivé je také to, že si astronomové vůbec všimli tranzitu. Ve srovnání s jinými třídami hvězd jsou hvězdy typu M nejmenší, nejchladnější a nejtlumnější. V minulosti byla kolem nich detekována skalní tělesa změřením posunů v jejich poloze vzhledem k Zemi (aka. Metoda radiální rychlosti). Tyto posuny jsou způsobeny gravitačním tahem jedné nebo více planet, které způsobují „kolísání“ planety tam a zpět.
Stručně řečeno, nízké světlo hvězdy typu M přimělo monitorovat jejich poklesy v jasu (aka. Transit Method) vysoce nepraktické. S využitím červeně citlivých kamer NGTS však byl tým schopen sledovat záplaty noční oblohy po mnoho měsíců. Postupem času si všimli poklesů přicházejících z NGTS-1 každých 2,6 dnů, což naznačuje, že před ní periodicky prochází planeta s krátkou orbitální periodou.
Poté sledovali oběžnou dráhu planety kolem hvězdy a kombinovali tranzitní data s měřeními radiální rychlosti, aby určili její velikost, polohu a hmotnost. Jak naznačil profesor Peter Wheatley (který vede NGTS), hledání planety bylo pečlivé. Nakonec by však jeho objev mohl vést k odhalení mnohem více plynných obrů kolem hvězd s nízkou hmotností:
„NGTS-1b bylo obtížné najít, přestože je monstrum planety, protože její mateřská hvězda je malá a slabá. Malé hvězdy jsou ve skutečnosti nejběžnější ve vesmíru, takže je možné, že mnoho z těchto obřích planet čeká na nalezení. Poté, co pracoval téměř deset let na vývoji dalekohledu NGTS, je vzrušující vidět, jak vybírá nové a nečekané typy planet. Těším se, až uvidím, jaké další vzrušující nové planety můžeme objevit. “
Ve známém vesmíru jsou hvězdy typu M zdaleka nejčastější a představují 75% všech hvězd v galaxii Mléčná dráha. V minulosti objev skalních těl kolem hvězd jako Proxima Centauri, LHS 1140, GJ 625 a sedm skalnatých planet kolem TRAPPIST-1 vedlo mnoho lidí v astronomické komunitě k závěru, že červené trpasličí hvězdy jsou tím nejlepším místem, kde hledat Planety podobné Zemi.
Objev Hot Jupitera obíhajícího kolem NGTS-1 je proto považován za náznak toho, že i jiné červené trpasličí hvězdy by mohly mít obíhající plynové obry. Především tento nejnovější nález znovu ukazuje důležitost výzkumu exoplanet. S každým nalezením, které uděláme mimo naši sluneční soustavu, tím více se dozvíme o způsobech, jak se planety formují a vyvíjejí.
Každý objev, který uděláme, také posílí naše chápání toho, jak je pravděpodobné, že někde objevíme život. Jaký je nakonec větší vědecký cíl, než zjistit, zda jsme ve vesmíru sami?
