Student World

Je paradoxem, že amatérům pro výzkum exoplanet nechybí potřebná technika ale především kvalitnější spolupráce a napojení na profesionální týmy.

Tranzitující exoplanety

Přínos amatérů může být v několika oblastech. Čistě teoreticky mohou amatéři objevovat nové exoplanety. Ještě před dvaceti lety jsme předpokládali, že nalézt exoplanety tranzitní metodou nebude snadné. Malé planety s krátkou oběžnou dobou způsobují jen nepatrný pokles v jasnosti hvězdy a ty větší mají zase oběžnou dobu v řádu let. Jenomže pak se začali objevovat horcí jupiteři a všechno bylo jinak. Dnes vám k pozorování tranzitu exoplanety postačí malý dalekohled nebo objektiv a kamera či fotoaparát. Teoreticky jde o investici v řádu 20-40 tisíc korun. Mohou tedy amatéři exoplanety hledat? Je potřeba si uvědomit, že nalezení planety tranzitní metodou vyžaduje pořádnou dávku štěstí. Důležitější než technika by byla vzájemná spolupráce mezi amatéry s důrazem na koordinaci. Podobné snahy už existují, ale k zásadním výsledkům nevedly.

Spolupráce je důležitá především proto, aby si amatéři rozdělili nejen oblasti na obloze, ale aby se každé z nich věnoval solidní počet pozorovatelů. Díky tomu lze zajistit kontinuální přínos dat (když nemůže jeden, pozoruje druhý) ale lze realizovat i „štafetové pozorování“, kdy pozorování postupně přebírají pozorovatelé napříč Zemí a tedy časovými pásmy. Asi největší koordinovaná kampaň se před časem věnovala hledání exoplanet u bílých trpaslíků.

Následná pozorování

Je potřeba si uvědomit, že i kdyby pozorování amatérů vedlo k objevu nových exoplanet, bude to patrně jen kapka v moři. Reálnější je tak jiný přínos. Při koordinaci s automatickými přehlídkami mohou provádět následná pozorování objevených exoplanet. Zde je ovšem nutná velmi úzká spolupráce neboť se bavíme o pozorování tranzitů exoplanet, jejichž objev ještě nebyl publikován.

Hledání tranzitů „spektrálních exoplanet“

Amatéři se také mohou věnovat snaze nalézt tranzity exoplanet, které byly objeveny metodou měření radiálních rychlostí. V této souvislosti již můžeme hovořit o konkrétních objevech, které přinesla spolupráce profesionálních astronomů a amatérů. Nepochybně nejslavnějším příkladem je exoplaneta se značně protáhlou dráhou HD 80606 b. Je ironií, že 30 cm velký dalekohled z předměstí Londýna získal lepší data než 120 cm dalekohled na observatoři daleko od rušivých světel měst.

Změny v časech tranzitů: maratón místo sprintu

Velmi často zmiňovaným přínosem amatérů je pozorování objevených exoplanet za účelem změn v časech tranzitů (TTV). Tato metoda je založena na předpokladu, že dlouhodobé pozorování tranzitů exoplanety může vést k objevu další (netranzitující) planety v systému. „Neviditelná“ planeta totiž svou sestru gravitačně ovlivňuje, což se projeví v tranzitech, ke kterým nedochází pravidelně. Kepler tuto metodu mnohokrát využil nejen k objevům dalších planet ale také k odhadu hmotnosti planet apod. Amatérům jsou dostupná pouze některá TTV o délce v řádu hodin. Jako vhodné se jeví například systémy Kepler-30, Kepler-46 a KOI-1474. Problémem může být nesnadná kombinace dat od různých pozorovatelů. Je potřeba do koordinovaných kampaní zapojit stejné dalekohledy po dlouhou dobu.

Pozorování tranzitů exoplanet má u nás z historických důvodů velmi dobré předpoklady. Již desítky let u nás na solidní úrovni funguje pozorování proměnných hvězd a tranzity exoplanet mají více než blízko k pozorování zákrytových dvojhvězd. Je proto zcela tristní, že Češi nehrají v tomto oboru významnou roli a neexistuje žádný český profesionální projekt typu HATNet, SuperWASP apod. Podobné projekty přitom nejsou finančně náročné, ale jejich dopad v rámci světové astronomie je značný.

NASA pomůže

NASA pomohla realizovat projekt Open Source Differential Photometry Code for Amateur Astronomy Research (OSCAAR). Volně šiřitelný program má pomoci amatérům analyzovat získaná data. Z Raw snímků skript snadno vytvoří světelnou křivku hvězdy. Program je dostupný na adrese http://oscaar.github.io/OSCAAR/

Mikročočky

Jedna z „cool“ metod, které patří budoucnost. Gravitační mikročočky se opírají o teorii relativity. Gravitace blízké hvězdy zesílí světlo vzdálené (myšleno opravdu hodně vzdálené) kolegyně. Pokud kolem bližší hvězdy obíhá planeta, pak také ona přihodí svou gravitační trošku do mlýna a zesílí světlo vzdálené stálice. Přestože se chystá několik kosmických projektů, které budou jako vedlejší produkt své činnosti sypat objevy exoplanet touto metodou, drží zatím totální monopol polský OGLE a japonsko-novozélandský MOA. Tyto projekty často spolupracují nejen mezi sebou, ale mohou se také opřít o rozsáhlou síť dalekohledů s průměrem 30 cm až 2 metry, které se ihned po objevu mikročočkové události (respektive při upozornění na vysokou pravděpodobnost takové události) zapojují do pozorování. V jednu chvíli bylo v akci i dvacet dalekohledů. Přínos lépe vybavených amatérských pozorovatelů je v tomto případě absolutně klíčový. Žel se často jedná o pozorování na jižní polokouli.

Radiální rychlosti

Spíše taková perlička. Měření radiálních rychlostí v amatérských podmínkách sice k objevům nevede, ale je možná! Na internetu najdete pěkný článek o pozorování planety Tau Bootis b o hmotnosti 4 Jupiterů a oběžné době něco přes 3 dny. Měření radiálních rychlostí mateřské hvězdy bylo úspěšně provedeno dalekohledem o průměru 28 cm a spektrografem eShel od firmy Shelyak Instrument company. V tomto případě se ale už bavíme o celkových investicích v řádu stovek tisíc korun.

Bez dalekohledu

Amatérští astronomové se mohou zapojit i bez dalekohledu. Jedním z klíčových problémů současné astronomie (o kterém se moc nemluví) není nedostatek peněz nebo špičkové techniky ale množství dat, které leží ladem. Astronomie je dnes v některých oborech jako na půl vymačkaný pomeranč. Amatéři tak mohou být naprosto klíčoví při analýze dat. Pěkným příkladem jsou objevy komet na snímcích ze sondy SOHO. V případě exoplanet pak jde o hledání tranzitů v datech z Keplera v rámci projektu Planet Hunters.

Převzato z webu Exoplanety.cz, upraveno.

autor Petr Kubala