Zní to tak trochu jako science fiction. Přístroj Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS, na vizualizaci níže), který od roku 2018 provozuje americká NASA, už přišel s řadou překvapení z dalekého vesmíru. A nyní má další velký objev. Astronomové, mezi nimiž je také docent Petr Zasche z Matematicko-fyzikální fakulty UK, publikovali práci, jež odhaluje unikátní šestihvězdný systém.
Vizualizace přístroje Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS), který vedl k objevu vzdálené soustavy (NASA.gov)
Je to pro experty – a poučené laiky – jedinečný poznatek, takže se mu věnují světová média včetně vědecké rubriky listu The New York Times. „Pár šestihvězdných systémů již bylo objeveno, ale tento je opravdu jedinečný,“ nešetří superlativy deník. Proč je soustava s kódovým názvem TIC 168789840 tak zajímavá? Pro magazín Forum to vysvětluje docent Zasche, jenž je jedním z autorů přijaté studie k publikování v uznávaném časopise. Pracovali na ní vědci z univerzit a ústavů po celém světě – nechybějí ani experti z MIT, Harvardu, NASA či Akademie věd ČR (Martin Mašek) a Matfyzu.
Jedinečný systém na obloze
„Na celé obloze není známo mnoho šestihvězd neboli gravitačně vázaných šestic hvězd obíhajících v jednom systému kolem společného těžiště. Dle našich současných znalostí je jich pouze sedmnáct,“ říká Zasche z astronomického ústavu MFF UK. Nový článek právě přijatý k publikaci v americkém špičkovém oborovém časopise The Astronomical Journal (impakt faktor 5,838) ale přináší jeden takový šestinásobný hvězdný systém s naprosto unikátními vlastnostmi. Je tvořen třemi páry, z nichž všechny tři jsou zákrytovými dvojhvězdami. Žádná jiná taková soustava na obloze zatím není známa.
Schematické ztvárnění nově objevené soustavy a znázornění, jak její jednotlivé složky obíhají (studie, NASA.gov).
Střídání všech druhů zákrytů tak, jak jednotlivé složky zakrývají své průvodce, bylo objeveno jen díky nekončícímu úsilí nadšených astronomů-amatérů okem prohlížejících desítky a stovky tisíc hvězd v databázi družice TESS. Ta byla sice vypuštěna v roce 2018 především pro výzkum tranzitujících exoplanet, ale současný objev v jistém smyslu svojí unikátností předčí i tyto objevy exoplanet.
„Za zmínku stojí, že ještě před patnácti roky nebylo o takových systémech nic známo. Až v roce 2008 byla objevena první dvojzákrytová hvězda – tedy taková, ve které jsou dva zákrytové páry obíhající kolem sebe –, dnes jich známe několik desítek. Díky tomu ani terminologie neexistovala, a tak jsem i označení ,dvojzákrytový´ zavedl sám. Uvidíme, zdali se ujme a přetrvá do budoucnosti v rámci astronomické komunity,“ usmívá se docent Zasche, jenž je spoluautorem již devíti desítek studií.
Jedním z šesti klíčových vědců
Ač nebyl prvním autorem nového článku, byl právě Zasche jedním ze šesti „hlavních autorů“, kteří data analyzovali a interpretovali v online nepřetržité komunikaci během posledního půl roku, kdy dle jeho slov proběhlo více než 500 emailů. „Jak je vidět, ani koronavirus tuto vzájemnou komunikaci prakticky neovlivnil, protože složení celého autorského týmu bylo natolik mezinárodní, že bychom se stejně osobně scházet ani nemohli – nakonec je na studii více než padesát autorů,“ dodává.
Stránky vesmírné agentury NASA výslovně uvádějí, že ke stěžejním objevitelům soustavy patří Brian P. Powell, Veselin Kostov a členové ústředního týmu: Saul Rappaport z MIT, Tamás Borkovits ze Segedínu, Petr Zasche „z Univerzity Karlovy v České republice“ a Andrej Tokovinin.
Hvězda samotná se nachází na jižní obloze v souhvězdí Eridanus, je však poměrně jasná. I díky tomu je pozorovatelná i s docela malými dalekohledy. Všechny tři zákrytové periody vnitřních dvojhvězd jsou navíc krátké: 1.57 dne, 8.22 dne a 1.31 dne. Tedy prakticky každou noc dochází k nějakému zákrytu. V nové analýze bylo mimo dostupných TESS dat použito také několik spekter ze spektrografů CHIRON a TRES, doplněných o snímek s velmi vysokým rozlišením na teleskopu SOAR. Z těchto dat se ukázalo, že všechny tři páry jsou si podobné - fyzikální parametry všech tří systémů jsou si velmi blízké.
A to je něco, co přináší poměrně významný impulz pro teoretiky, neboť takováto konfigurace není něčím, co by jejich modely typicky předpovídaly. Vzdálenost k systému je asi 600 parseků.
Radost i velký zájem médií
I velmi racionální astronomové měli ze svého objevu prachobyčejnou radost. „Úsměvné bylo sledovat, jak se spoluautoři, jinak vážení vědci, posléze po přijetí čláku najednou ,v záři reflektorů´ pro masová média zasní a začnou líčit, jaké by to asi mohlo být - žít na potenciální planetě obíhající kolem šesti sluncí, sledujíce východy a západy takto úžasného nebeského tance,“ líčí Petr Zasche vizi, kterou měli i mnozí autoři vědecko-fantastické literatury v klasických dílech žánru space opera.
„Toto je TESS, náš nejnovější lovec planet,“ znělo v popisku stránek NASA z 28. března 2018, z doby pozemních příprav na misi (NASA.gov).
Ač se astronom z MFF UK k analýze na tomto systému dostal až později, kdy již bylo jasné, že se bude jednat o jedinečnou soustavu, sám se na práci podílel dvěma „netriviálními příspěvky“.
Čím přesně? „Jednak jsem nezávislou metodou analyzoval světelné křivky všech tří zákrytových dvojhvězd, a druhak jsem dokázal, že právě páry A a C obíhají kolem sebe, kdežto pár B je ten vzdálenější. Do té doby struktura systému nebyla z dostupných dat jasná,“ vysvětluje.
Zároveň pro napozorování nových dat přizval i kolegu z Fyzikálního ústavu Akademie věd ČR, již zmíněného Maška, který se tak stal druhým českým spoluautorem na výjimečné studii.
Výhledy do budoucna
Podle Zascheho se může právě takováto výtečná mezinárodní spolupráce – a hlavně navázání kontaktů na členy týmu kolem družice TESS – ukázat do budoucna jako to nejdůležitější.
Zasche dodává: „Jejich exkluzivní přístup k datům, široké zázemí mezinárodní spolupráce, i možnosti využití výpočetního výkonu na jejich počítačových clusterech mohou být pro nás a samozřejmě i naše studenty jedinečnou ,hozenou rukavicí´. Práce na několika dalších zajímavých vícenásobných hvězdných systémech se už v podobném složení opět rozjela, a tak se snad můžeme těšit na další jedinečné objevy.“
