Hvězda Teegarden

Teegarden's Star ( SO25300.5+165258 ) je jediná hvězda v souhvězdí Berana . Nachází se ve vzdálenosti ~12,5 světelných let od Slunce.

Objeven v září 2003 při hledání rychle se pohybujících bílých trpaslíků . Pojmenováno po manažerovi vyhledávacího programu Bonnardu Teegardenovi [1] .

Hvězda má v obyvatelné zóně dvě exoplanety .

Charakteristika

Teegardenova hvězda je slabý červený trpaslík ( více než 1000krát méně svítivý než Slunce) spektrální třídy M7.0. Poloměr hvězdy je téměř 10krát menší než poloměr sluneční a hmotnost je ~9% hmotnosti Slunce [4] [7] . Tato hodnota se blíží hmotnostní hranici mezi červenými a hnědými trpaslíky [8] , ale stále nad ní.

Hvězda nebyla objevena dříve kvůli nízké teplotě, která je těmto objektům vlastní [9] : její zdánlivá velikost je pouze 15,4 [4] ( absolutní  - 17,47 [10] ). Jako většina červených a hnědých trpaslíků vyzařuje většinu své energie v infračervené oblasti [11] .

Podle prvních měření byla jeho paralaxa 0,43 ± 0,13 obloukových sekund . Tato hodnota by odpovídala vzdálenosti od hvězdy pouhých 7,5 světelných let , to znamená, že by se jednalo o třetí hvězdný systém od Slunce (mezi Barnardovou hvězdou a Wolfem 359 ) [1] . Avšak i v té době anomálně nízká svítivost (odpovídající absolutní magnituda by byla 18,5) a velká nejistota paralaxy naznačovaly, že je ve skutečnosti poněkud dále. V roce 2009 provedl americký astronom George Gatewood přesnější měření paralaxy a získal hodnotu 0,2593 obloukových sekund, na základě které byla vypočtena hodnota vzdálenosti 12,578 světelných let [12] . Nakonec byla v roce 2018 s pomocí dalekohledu Gaia hodnota paralaxy dále upřesněna na 0,261 obloukových sekund [5] , což odpovídá vzdálenosti 3,831 parseků nebo 12,497 světelných let.

Výpočty ukázaly, že Teegardenova hvězda je poměrně stará (více než 8 miliard let [7] ) a patří do oblasti tlustého disku Mléčné dráhy, nicméně nevykazuje vysokou magnetickou aktivitu typickou pro chladné hvězdy třídy M , a má také nízkou rychlost rotace – perioda je více než 100 dní [4] .

Planetární systém

V roce 2019 byl na observatoři Cala Alto oznámen objev projektu CARMENES využívající metodu radiální rychlosti dvou planet podobných Zemi v obyvatelné zóně v hvězdném systému Teegarden [4] [13] [14] [15] [7 ] .

Vnitřní planeta Teegarden b leží ve vzdálenosti 0,0252 AU. od mateřské hvězdy, tedy asi 15krát menší, než je vzdálenost od Slunce k nejbližší planetě - Merkuru , rok na ní trvá o něco méně než 5 pozemských dnů a hmotnost se odhaduje na 1,25 M ⊕ [ 16] [4] [14] [7] [18] .

Vnější planeta Teegarden c má hmotnost 1,33 M ⊕ [17] a poloměr oběhu 0,0443 AU. (8,5 krát menší než je vzdálenost Merkuru ke Slunci), po které provede úplnou revoluci za 11,4 pozemského dne [4] [14] [7] [19] .

Dráhy obou planet jsou téměř dokonale kruhové [4] . A s tak malými poloměry, vzhledem k poměrně velkému stáří hvězdy, jsou oba s největší pravděpodobností synchronní [15] .

Protože není možné získat hodnoty planetárních poloměrů metodou radiálních rychlostí, existují pouze přibližné odhady, které se v závislosti na možném složení liší téměř 3krát. To také dává velký rozptyl ve výpočtu komplexní charakteristiky - indexu podobnosti se Zemí . Pro skalnaté složení je jeho hodnota velmi vysoká - 0,8 pro vnější planetu a 0,94 pro vnitřní - to je nejvyšší hodnota pro rok 2019. Výpočet tohoto indexu však nezohledňuje zejména spektrální rozložení záření mateřské hvězdy a v důsledku toho složení atmosféry planety [4] .

Už samotná přítomnost atmosféry v blízkosti planety v systému červeného trpaslíka, zejména slapové pasti, je předmětem sporů: výrony tvrdého UV záření mohou vést k jeho rozptýlení [14] [15] , na druhou stranu v v raných fázích vývoje hvězdy, kdy byly takové výbuchy častější a silnější, mohla mít planeta silnější magnetické pole chránící atmosféru, navíc v důsledku uvolňování plynů během geologických procesů se atmosféra mohla vytvořit podruhé. Dále je pro synchronně rotující planety podle závěrů řady autorů významná pravděpodobnost, že se atmosférická cirkulace zastaví a kapalná voda nebude moci existovat na noční straně, nicméně výsledky simulace publikované jinými specialisty naznačují, že i když je zde řídká (10 % zemské) atmosféry, šance na zachování možnosti přenosu proudů vzduchu a kapalné vody na povrchu je velmi vysoká [15] .

Pokud je atmosféra stále přítomna, může se klima přesto značně lišit v závislosti na jeho složení a intenzitě cirkulačních toků [15] . Takže vodní pára ve svém složení může způsobit nekontrolovaný skleníkový efekt , který u lehčích hvězd začíná při nižších hodnotách slunečního záření [4] . Je třeba vzít v úvahu také stupeň screeningu a albedo [15] .

Vezmeme-li v úvahu všechny výše uvedené faktory, vědci z Izraele v důsledku analytického modelování dospěli k závěru, že při rovnoměrném rozložení teploty na povrchu planety bude Teegarden b v obyvatelné zóně s osluněním od 0,7 do 1,6 odpovídající hodnoty pro Zemi a Teegarden c - od 2,2 do 5 Země, v případě pomalejšího vyrovnávání teplot může být tento rozsah ještě širší: s úrovní přijímaného záření 0,3-15 G SC , min. jedna ze dvou planet hypoteticky spadá do obyvatelné zóny [15] . Vědci ze skupiny CARMENES ve své publikaci uvádějí konkrétní hodnoty slunečního záření - 1,15 pro Zemi pro vnitřní planetu a 0,37 pro vnější a odpovídající hodnoty rovnovážné teploty na povrchu - 0- 50 °C a -47 °C, za přítomnosti hustých atmosfér, podobně jako na Zemi [4] [14] . Pokud mezitím uvážíme postavení planet v rámci konceptu obyvatelné zóny v diagramu „Efektivní teplota mateřské hvězdy – tok dopadajícího záření“, tak Teegarden b bude mimo konzervativní obyvatelnou zónu, i když blízko ní a stále v optimistické obyvatelné zóně. Teegarden c je přitom (s okrajem) uvnitř konzervativní obyvatelné zóny [4] .

Hvězdný systém Teegarden se tak stal 4. v řadě (po Proximě Centauri , Tau Ceti a Leutenově hvězdě ) ve Sluneční soustavě s potenciálně obyvatelnými planetami. Podle výzkumníků z projektu CARMENES se však jedná o nejbližší systém, ve kterém více než jedna planeta dostává od své hvězdy tolik záření jako Země a Mars od Slunce. Obě objevené planety byly přidány do katalogu potenciálně obyvatelných světů , který tehdy zahrnoval 52 objektů. Staly se jednou z nejlehčích exoplanet známých od roku 2019 [14] . Teegarden b a Teegarden c se staly prvními planetami s hmotnostmi řádu Země v systému velmi chladného trpaslíka, pro které byly hodnoty hmotnosti určeny metodou radiálních rychlostí [4] , a samotnou hvězdou Teegarden se stal nejlehčím z těch, v jejichž soustavách byly objeveny planety, jejichž hmotnosti byly měřeny přímo [13] .

Pozoruhodné je, že zatímco vzhledem k orientaci roviny jejich drah vzhledem k oběžné dráze Země kolem Slunce není možné pozorovat jejich tranzity (průchod kotoučem hvězdy) ani ze Země, ani z Marsu, od tyto exoplanety samotné od 2044 do 2496 let. hypoteticky bude možné pozorovat přechody Země a dalších planet sluneční soustavy [4] [13] .

Bezprostřední okolí hvězdy

Následující hvězdné systémy jsou v okruhu 10 světelných let od Teegarden's Star:

Viz také

• Seznam blízkých hvězd
• Seznam hvězd v souhvězdí Berana
• Životaschopnost systému červeného trpaslíka

Poznámky

1. ↑ 1 2 3 Teegarden, BJ a kol. Objev nové hvězdy v blízkosti  (anglicky)  // The Astrophysical Journal  : journal. - IOP Publishing , 2003. - 20. květen ( roč. 589 , č. 1 ). - P.L51-L53 . - doi : 10.1086/375803 . - . - arXiv : astro-ph/0302206 .
2. ↑ Sluneční sousedství. XVII. Výsledky paralaxy z programu CTIOPI 0,9 m: 20 nových členů vzorku RECONS 10 Parsec" Archivováno 31. května 2019 na Wayback Machine - prosinec 2006 "The Astronomical Journal", svazek 132, vydání 6, strana 2360.
3. ↑ SIMBAD . _ — Teegardenova hvězda v databázi SIMBAD . Staženo: 2. prosince 2009.  
4. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 Caballero, JA; Reiners, A.; Ribas, I.; Dreizler, S.; Zechmeister, M. a kol. CARMENES hledá exoplanety kolem M trpaslíků. Dva kandidáti na planetu mírné hmotnosti Země kolem Teegardenovy hvězdy  // Astronomie a astrofyzika  : časopis  . - 2019. - 12. června. — ISSN 0004-6361 . - doi : 10.1051/0004-6361/201935460 .
5. ↑ 1 2 Archiv  Gaia . Evropská kosmická agentura (ESA) (2018). Získáno 2. června 2019. Archivováno z originálu 3. září 2016.
6. ↑ Newton E. R. , Irwin J., Charbonneau D., Berta-Thompson Z. K., Dittmann J. A., West A. A. Rotace a galaktická kinematika středních M trpaslíků ve slunečním sousedství  // Astrophys . J. / E. Vishniac - IOP Publishing , 2016. - Vol. 821, Iss. 2. - S. 93. - ISSN 0004-637X ; 1538-4357 – doi:10.3847/0004-637X/821/2/93 – arXiv:1511.00957
7. ↑ 1 2 3 4 5 Alexander Voytyuk. Astronomové našli u Teegardenovy hvězdy dvě planety podobné Zemi . N+1 (21. června 2019). Získáno 28. února 2020. Archivováno z originálu dne 14. listopadu 2019. (neurčitý)
8. ↑ A. Burrows, W. B. Hubbard, D. Saumon, J. I. Lunine. Rozšířený soubor modelů hnědého trpaslíka a hvězd o velmi nízké hmotnosti  //  The Astrophysical Journal . - IOP Publishing , 1993. - Březen ( roč. 406 , č. 1 ). - S. 158-171 . — ISSN 1538-4357 0004-637X, 1538-4357 . - doi : 10.1086/172427 . - . Archivováno z originálu 22. dubna 2022.
9. ↑ Reid, Neill I. & Hawley, Suzanne L. (2013), New Light on Dark Stars: Red Dwarfs, Low-Mass Stars, Brown Dwarfs , Springer Praxis Books, str. 342, ISBN 978-1-4471-3663-7 , < https://books.google.com/books?id=04_aBwAAQBAJ&pg=PA342 > Archivováno 17. prosince 2019 ve Wayback Machine 
10. ↑ Henry, Todd J.; Jao, Wei-Chun; Subasavage, John P. & Beaulieu, Thomas D. (prosinec 2006), The Solar Neighborhood. XVII. Výsledky paralaxy z programu CTIOPI 0,9 m: 20 nových členů vzorku RECONS 10 Parsec , The Astronomical Journal vol. 132(6): 2360–2371 , DOI 10.1086/508233  .
11. ↑ Kaler, James B. (2011), Stars and Their Spectra: An Introduction to the Spectral Sequence , Cambridge University Press , str. 126, 132, ISBN 978-0-521-89954-3 , < https://books.google.com/books?id=ZEKO2pzuRHoC&pg=PA126 > Archivováno 17. prosince 2019 ve Wayback Machine 
12. ↑ George Gatewood; Louis Coban. Paralaxy observatoře Allegheny pro pozdní M trpaslíky a bílé trpaslíky  //  The Astronomical Journal  : journal. - IOP Publishing , 2009. - Leden ( roč. 137 , č. 1 ). - str. 402-405 . - doi : 10.1088/0004-6256/137/1/402 . - .
13. ↑ 1 2 3 Univerzita v Göttingenu . Pohled na Zemi před Sluncem - Mezinárodní výzkumný tým objevil dvě nové planety podobné Zemi poblíž Teegardenovy hvězdy , EurekAlert!  (18. června 2019). Archivováno z originálu 18. června 2019. Staženo 18. června 2019.
14. ↑ 1 2 3 4 5 6 Teegardenova hvězda objevila dvě analogy Země . Červený trpaslík se nachází pouhých 12,5 světelných let od Země ve směru souhvězdí Berana . in-space.ru (18. června 2019) . Staženo 29. června 2019. Archivováno z originálu 23. června 2019. (neurčitý)
15. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 Amri Wandel & Lev Tal-Or (2019), On the Habitability of Teegarden's Star planets, arΧiv : 1906.07704v2 [astro-ph.EP]. 
16. ↑ 1 2 Upraveno pro sklon oběžné dráhy; bez něj = 1,05 M ⊕
17. ↑ 1 2 Upraveno pro sklon oběžné dráhy; bez zohlednění = 1,11 M ⊕
18. ↑ Teegarden 's Star b  . Průzkum exoplanet NASA . Staženo 28. února 2020. Archivováno z originálu 28. února 2020.
19. ↑ Teegarden 's Star b  . Průzkum exoplanet NASA . Staženo 28. února 2020. Archivováno z originálu dne 29. února 2020.
20. ↑ Van Maanen Star - Bílý  trpaslík . Získáno 16. července 2010. Archivováno z originálu dne 2. dubna 2012.

Odkazy

•  Nově objevená hvězda může být třetí nejbližší
•  Objev nové blízké hvězdy
•  Článek výzkumného konsorcia o blízkých hvězdách (RECONS).
• SO 025300.5+165258 („Teegarden's Star“) na  SolStation.com
•  Teegardenova hvězda
•  Blízké hvězdy