O hvězdárně

Odborný pozorovací projekt
TRESCA – výzkum extrasolárních planet

Pozorovací projekt TRESCA (TRansiting ExoplanetS and CAndidates) je zaměřený na sledování exoplanet, přesněji na sledování tranzitů exoplanet přes mateřskou hvězdu.

Několik desítek známých extrasolárních planet má v prostoru orientovanou orbitální trajektorii rovnoběžně ve směru k pozemskému pozorovateli. U těchto soustav pozorujeme v každém cyklu (extrasolárním planetárním roce) přechod temného kotoučku planety přes disk mateřské hvězdy.

V okamžiku kdy se vzdálená planeta dostane mezi Zemi a mateřskou hvězdu, dochází k poklesu jasnosti hvězdy v rozmezí několika tisícin až setin magnitudy, což je dnešními prostředky dobře měřitelné. Z amplitudy poklesu pak můžeme určit alespoň přibližně průměr planety (a odhadnout tak i její hmotnost). Například zákryt Slunce Jupiterem, pozorovaný ze vzdálenosti asi 30 světelných roků, způsobí pokles jasnosti o zhruba 0,02 mag. Mezi úskalí této metody patří velmi malá pravděpodobnost, že určitou hvězdu budeme pozorovat právě ve chvíli, kdy přes její disk přejde planeta. Kromě toho zdaleka ne všechny hvězdy svítí se stálou intenzitou. Mezi děje, které neperiodicky ovlivňují jasnost, můžeme zařadit různé koronální jevy, výtrysky hmoty apod.

Systematickým výzkumem těchto tranzitů lze studovat drobné orbitální změny u zakrývající planety a odhalit tak další – i málo hmotné, terestrické planety v soustavě.

Odborná pozorování v projektu TRESCA provádíme v rámci činnosti Sekce proměnných hvězd a exoplanet České astronomické společnosti.

Animace ukazuje, jak exoplaneta obíhající okolo své mateřské hvězdy může způsobovat poklesy jasnosti u hvězdy na světelné křivce, což může vést k odhalení exoplanety.

Reálná pozorování exoplanet TrES-1 b v souhvězdí Lyry a XO-1 b v souhvězdí Severní koruny. Fotometrická pozorování byla pořízena pomocí reflektoru s průměrem objektivu 200mm/f5 a CCD kamery ST-9E. Na průběhu světelné křivky je patrné v jakém okamžiku začíná a také kde končí zákryt exoplanety s mateřskou hvězdou. Přesnost určení středu a geometrie tranzitu limituje šum dat světelné křivky. To je patrné především na simulátoru. Průměrná odchylka bodů od modelové křivky dosahuje u nejpřesnějších měření z pozemních observatoří hodnoty kolem 2,0 mmag.

Záznam našeho pozorování exoplanety metodou tranzitní fotometrie. Pokles jasnosti mateřské hvězdy je způsoben přechodem (zákrytem) malého kotoučku planety. Červená osa je vypočtený střed tranzitu, zvýrazněné jsou i okamžiky začátku a konce tranzitu planety.

Modrý bod na grafu je naše časová hodnota pozorovaného středu tranzitu ve srovnání s měřením ostatních pozorovatelů (červené body). Vzdálenost modrého bodu od nulové osy je časová odchylka od předpovědi středu tranzitu.