V rámci programu Gaps (Globální architektura planetárních systémů) tým vědců vedený Národním institutem astrofyziky (Inaf) potvrdil a přesně charakterizoval nového subhvězdného společníka obíhajícího kolem hvězdy HD 128717, která se nachází v souhvězdí Draka. Tento objekt, nyní nazvaný Gaia-6 B, je hnědý trpaslík s hmotností přibližně 20krát větší než Jupiter. Objev je obzvlášť významný, protože Gaia-6 B se pohybuje po extrémně excentrické dráze, což je jedna z nejvíce „stlačených“ drah, jaké kdy byly naměřeny pro objekt této hmotnosti. Celá oběžná dráha kolem mateřské hvězdy trvá přibližně 9,37 let.
Výzkum, který je k dispozici online v časopise Astronomy & Astrophysics, vyřešil nesrovnalost v katalogu Dr3 (Data Release 3) mise Gaia Evropské kosmické agentury (Esa). Počáteční orbitální řešení Gaie totiž naznačovalo mnohem kratší periodu a nižší excentricitu.
Díky sofistikovaným numerickým simulacím astronomové prokázali, že tato chyba byla způsobena „degenerací“ astrometrického řešení: jelikož je orbitální perioda Gaia-6 B mnohem delší než doba pozorování z Dr3 (přibližně 34 měsíců), byl signál nesprávně interpretován. Intensive monitoring provedený spektrografem Harps-N umístěným na Národním teleskopu Galileo (Tng) instituce Inaf na ostrově La Palma, v souostroví Kanárských ostrovů, umožnil vědcům vše korigovat a poskytnout přesný profil systému.
„Rozhodující příspěvek,“ říká Matteo Pinamonti, vědec z Inaf a první autor článku, „pochází z vysoce frekvenčního sledování pomocí Harps-N na italském teleskopu Tng, které umožnilo přesně změřit daleko od kulatého tvaru dráhy. Předtím to nebylo možné, protože data z Gaia Dr3 pokrývají pouze malou část dráhy, což vyvolává degeneraci mezi periodou a excentricitou a tedy zavádějící orbitální model.“
Gaia-6 B se nachází v tom, co vědci nazývají „přechodným režimem“ mezi gigantickými plynnými planetami a hnědými trpaslíky. Tradičně je hranice mezi těmito dvěma třídami stanovena na 13 Jupiterových hmotností, což je práh, nad nimž může docházet k fúzi deuteria. Existují také další kritéria založená na mechanismech formování objektů v protoplanetárnímlokálním oblaku, které však zůstávají otevřeným tématem kvůli obtížím při stanovení konkrétního mechanizmu formace na základě pozorovacích dat.
Ačkoli hmotnost Gaia-6 B jasně řadí mezi hnědé trpaslíky, její vysoká metalicita, což je přítomnost významného množství těžkých prvků, může naznačovat mechanismus formace podobný tomu planetárnímu, tedy akreci plynu kolem jádra těžkých prvků.
Jedním z nevyřešených aspektů zůstává původ tak extrémní dráhy. Typicky jsou tak vysoké excentricity způsobeny gravitačními vlivy jiných hmotných společníků v systému. Tým však neusiloval o nalezení dalšího obyvatelstva v systému HD 128717. Výzkumy provedené metodou radiálních rychlostí neprokázaly známky interních planet, zatímco pozorování přímého snímání, provedená s přístroji Shark-Nir a LmirCam na Velkém dalekohledu (Lbt) v Arizoně, neodhalila žádné externí společníky významné hmotnosti.
„Původ vysoké excentricity Gaia-6 B zůstává nevyřešenou záhadou,“ uzavírá Pinamonti, „protože nebyli identifikováni další partneři, kteří by mohli „narušit“ dráhu objektu. Je však důležité, protože nám to pomáhá pochopit, jak vznikají objekty na hranici mezi gigantickými planetami a malými hvězdami, což je otázka, která je stále otevřená v moderní astronomii, a tím lépe pochopit, jak se formují hvězdy a planetární systémy obecně, včetně našeho.“
Úspěch této studie zdůrazňuje význam synergického působení mezi kosmickou astrometrií (Gaia) a pozemskou spektroskopií (Harps-N). Budoucí vydání dat Gaie (Dr4) dále potvrdí tyto výsledky díky širšímu časovému pokrytí, které se vyhne dosud zaznamenaným nejasnostem.
Pro více informací:
- Čtěte v časopise Astronomy & Astrophysics článek „Program GAPS na TNG. LXX. HD 128717 B/Gaia-6 B: Dlouhá perioda excentrického nízko-hmotného hnědého trpaslíka z astrometrických měření a radiálních rychlostí“, autor: M. Pinamonti, A. Sozzetti, D. Barbato, S. Desidera, K. Biazzo, A.S. Bonomo, A.F. Lanza, L. Naponiello, L. Affer, R.M. Anche, G. Andreuzzi, M. Basilicata, M. Brinjikji, M. Brogi, L. Cabona, E. Carolo, S. Colombo, M. Damasso, M. D’Arpa, S. Di Filippo, A. Harutyunyan, J. Hom, L. Mancini, G. Mantovan, D. Nardiello, K.R. Santhakumari a T. Zingales.
