Mezi souhvězdími Labutě a Lyry ležící hvězda KIC 8462852 se pomalu stává nejznámější záhadou současné astronomie. Krátce připomeňme, že astronomové v datech teleskopů namířených na příslušnou část oblohy objevili nezvyklé kolísání její jasnosti, a to v jednom případě až o pětinu.
Dramatické poklesy světelnosti hvězdy KIC 8462852 na záznamech z Keplerova teleskopu. Obě v článku zmiňované události jsou na nich jasně patrné.
Nezvyklému pozorování dodala na přitažlivosti vážně míněná hypotéza o tom, že příčinou kolísání jasnosti hvězdy, která má hmotnost zhruba jeden a půl Slunce, by mohla být mimozemská „megaelektrárna“, a na světě byl hit. Navíc opravdu vědecký zajímavý, protože jak se ukázalo při pohledu dále do minulosti, světelnost hvězdy nejen kolísá, ale zřejmě také nezvykle rychle klesá (řádově o pětinu za sto let, jak jsme psali zde).
Astronomové mají tedy co vysvětlovat a hvězdě KIC 8462852 se proto věnuje veliká pozornost. Ukázalo se to i v druhé polovině května, kdy u ní došlo k dalšímu měřitelnému poklesu jasnosti. Událost trvala několik dní, a zachytila ji řada teleskopů po celém světě. Pokles nebyl tentokrát tak dramatický, přesto byl z vědeckého hlediska zajímavý - a jedné skupince astronomů přišla vysloveně vhod.
Ještě 23. května letošního roku skupinka španělských vědců, mezi kterými je jako první uveden Fernando J. Ballesteros z Valencie, nahrála na server arXiv.org práci s velmi zajímavým vysvětlením pozorování (tedy ne úplně všech detailů, o tom dále). Jejich model soustavy kolem KIC 8462852 vysvětluje letošní i stařší události kolem této hvězdy. Inspirovaný je přitom naší sluneční soustavou - jen je celý v podstatně větším měřítku.
Když se zkříží Jupiter a Saturn
Za prvé má kolem hvězdy obíhat obří planeta o průměru třetiny průměru mateřské hvězdy a hmotnosti zhruba pěti Jupiterů (to je ještě planeta, k zažehnutí termonukleární reakce by mělo dojít u objektů s hmotností výrazně nad deset Jupiterů). To by na vysvětlení poklesu jasnosti samo o sobě nestačilo, a tak ji Ballesteros a spol. navrhují vybavit ještě gigantickou soustavou prstenců (nebo prstencem, to samozřejmě nemohou přesně vědět jistě) s celkem zhruba pětkrát větším průměrem, než je průměr samotné hvězdy.
Prstence by měly být zhruba o pět stuňů odkloněné od roviny oběhu - jinými slovy, mají „vykukovat“ šikmo z roviny, ve které planeta obíhá kolem své hvězdy. Proč? Protože přechod takového objektu přes kotouč KIC 8462852 by způsobil asymetrický pokles jasu - tedy přesně to, co při významném poklesu jasnosti v roce 2011 pozoroval teleskop Kepler.
Jedna planeta ale na vysvětlení zvláštnosti podivné hvězdy nestačí. A proto ji autoři hypotézy navrhují doprovodit ještě dvěma obřími skupinami planetek, které se pohybují po velmi podobné dráze jako prstenci ozdobený gigant. V podstatě by mělo jít o obdobu tzv. Trojánů z naší soustavy, což jsou dvě skupinky planetek, které obíhají po stejné oběžné dráze před a za Jupiterem. Jejich poloha se může zdát na první pohled nelogická, ale ve skutečnosti si tyto objekty našly „klidné místo“, ve kterém se zhruba vyrovnávají gravitační a odstředivé vlivy (tj. leží kolem libračních bodů L4 a L5).
Dodejme, že „Trojánů“ by kolem KIC 8462852 muselo být opravdu hodně - jejich celková hmotnost by se podle odhadu autorů měla být stejná jako hmotnost Jupiterů. V naší soustavě je jejich celková hmotnost zhruba desetkrát menší.
Představa o podobě soustavy kolem hvězdy KIC 8462852 zveřejněná týmem španělských astronomů v květnu 2017. V horní části obrázku jsou vyznačené hypotetické velké objekty, které mají vliv na námi pozorovanou jasnost hvězdy. V dolní části jsou vyznačené jak už pozorované (modře), tak předpokládané výkyvy jasnosti.
Zatím to sedí, ale počkejme
V každém případě model takové pro nás velmi nezvyklé soustavy docela dobře vysvětluje velkou část pozorování poklesu jasnosti hvězdy v posledních letech (tedy pozorování teleskopu Kepler). Hluboký pokles jasnosti v březnu 2011 měl způsobit přechod samotné planety s jejími ohromnými prstenci. Další propady jasnosti (včetně jednoho velmi výrazného) v první čtvrtině roku 2013 pak měly vzniknout při přechodu roje planetek, který „běhá“ za obří planetou.
Průběh události z května 2017, kdy jasnost hvězdy KIC 8462852 klesla zhruba o dvě procenta proti dlouhodobému průměru.
Pokud to tak je, vyplývá z toho, že oběžná dráha planety je zhruba 12 let, a máme i vysvětlení mírného poklesu jasnosti v posledních týdnech - planeta by nám totiž v tuto chvíli (šest let od velké propadu v roce 2011) měla být skryta přímo za svou hvězdou - a po dobu přechodu za hvězdou nefunguje jako zrcadlo, které odráží světlo vlastní hvězdy směrem k nám. Celý systém se z našeho pohledu jeví jako trochu méně jasný než obvykle, píší španělští astronomové. Tento efekt za běžných okolností byl zanedbatelný, ale v případě KIC 8462852 by kolem ní obíhající planeta s prstenci měla být nezvykle veliká a tedy i odrazivá. (I tak byl pokles jasnosti maximálně o dvě procenta, tedy pozorovatelný jen velmi citlivými přístroji.)
Hypotéza samozřejmě má své slabiny. Například nevysvětluje dlouhodobý pokles jasnosti hvězdy (pokud tedy nejde samozřejmě o chybu měření, jak naznačovali někteří kritici). Ale má jednu ohromnou výhodu: lze ji jednoduše vyvrátit. Jak jste ovšem nejspíše uhodli, nejde to hned, ale v době předpokládaného přechodu dalšího roje Trojánů přes hvězdu. Tato událost by měla nastat v únoru roku 2021. A pak si můžeme počkat na první polovinu roku 2023, kdy by podle modelu měla přes KIC 8462852 přecházet samotná planeta, a mělo by dojít k výraznému poklesu její jasnosti. Pokud to tak bude, Ballesteros si nejspíše zaslouží gratulace.
Jejich vysvětlení se může zdát jako málo pravděpodobné a popsaný systém jako velmi exotický, ale je samozřejmě iluze. Vesmír je ohromný, a proto v něm téměř určitě narazíme i věci, jejichž existence se na pohled zdá nepravděpodobná (život, výherci loterie). Samozřejmě, ještě je také možnost, že se brzy objeví ještě pravděpodobnější či komplexnější vysvětlení, založené třeba na zatím nezveřejněných pozorováních letošní události na jiných než viditelných vlnových délkách.
