V rámci programu Gaps (Globální architektura planetárních systémů) tým vědců pod vedením Národního institutu astrofyziky (INAF) s přesností potvrdil nový subhvězdný objekt, který obíhá kolem hvězdy HD 128717, nacházející se v souhvězdí Draka. Tento objekt, nyní nazývaný Gaia-6 B, je hnědý trpaslík s hmotností přibližně 20krát větší než Jupiter. Tento objev je významný, protože Gaia-6 B se pohybuje na extrémně excentrické orbitě, což je jedna z nejschačkovanějších trajektorií, jaké byly kdy změřeny pro objekt této hmotnosti. Tento nebeský těleso dokončuje oběh kolem své mateřské hvězdy za přibližně 9,37 roku.
Studie, která je dostupná online v časopise Astronomy & Astrophysics, vyřešila nesrovnalost v katalogu Dr3 (Data Release 3) mise Gaia Evropské vesmírné agentury (ESA). Původní orbitální řešení Gaia totiž naznačovalo mnohem kratší období a nižší excentričnost.
Pomocí sofistikovaných numerických simulací astronomové prokázali, že tento chybný výsledek byl způsoben „degenerací“ astrometrického řešení. Protože orbitální perioda Gaia-6 B je mnohem delší než doba pozorování Dr3 (přibližně 34 měsíců), byl signál nesprávně interpretován. Díky intenzivnímu sledování prováděnému spektrografem Harps-N umístěným na italském Národním dalekohledu Galileo (TNG) na La Palmě, v Kanárských ostrovech, měli vědci možnost upravit látku a poskytnout přesný popis systému.
„Rozhodující přínos,“ říká Matteo Pinamonti, vědec z INAF a hlavní autor článku, „pocházel z úzkého monitorování s Harps-N na italském teleskopu TNG, které umožnilo přesné měření daleko od kruhové formy orbitální dráhy. Dříve to nebylo možné, protože data z Gaia Dr3 pokrývají pouze zlomek orbitální dráhy, což generovalo degeneraci mezi periodou a excentričností, a tím pádem matoucí orbitální model.“
Gaia-6 B se nachází v tom, co vědci označují jako „přechodný režim“ mezi plynnými obry a hnědými trpaslíky. Tradičně je hranice mezi těmito dvěma třídami stanovena na 13 hmotnosti Jupiteru, což je prahová hodnota, nad kterou může docházet k fúzi deutéria. Existují také další kritéria založená na mechanismech formování objekty v planetární mlhovině, která však zůstávají otevřeným tématem kvůli obtížím při stanovení specifického mechanismu formování na základě pozorovacích dat.
Ačkoliv hmotnost Gaia-6 B jasně řadí mezi hnědé trpaslíky, její vysoká metalicita, tedy přítomnost vysokého množství těžkých prvků, může naznačovat mechanismus formování podobný tomu planetárnímu, tedy akreci plynu kolem jádra těžkých prvků.
Jedním z aspektů zůstává záhadou původ tak vysoce excentrické orbity. Typicky jsou tak vysoké excentričnosti způsobeny gravitačním vlivem dalších masivních společníků v systému. Nicméně tým neúspěšně hledal další objekty v systému HD 128717. Výzkumy prováděné metodou radiačních rychlostí neukázaly známky vnitřních planet, zatímco pozorování metodou přímého snímání, prováděná pomocí nástrojů Shark-NIR a LmirCam na Velkém binokulárním teleskopu (LBT) v Arizoně, neodhalily masivní vnější společníky.
„Původ vysoké excentričnosti Gaia-6 B zůstává nevyřešeným puzzle,“ uzavírá Pinamonti, „protože nebyli identifikováni další společníci, kteří by mohli „vyrušit“ orbitu objektu. Je to však důležité, protože nám to pomáhá pochopit, jak se rodí objekty na pomezí mezi plynnými obry a malými hvězdami, což je otázka, která zůstává v moderní astronomii stále nevyřešena. A tím pádem nám to poskytuje lepší porozumění procesům formování hvězd a planetárních systémů obecně, včetně našeho.“
Úspěch této studie podtrhuje význam synergického působení mezi vesmírnou astrometrií (Gaia) a pozemní spektroskopií (Harps-N). Budoucí vydání dat Gaia (Dr4) dovolí ještě dál potvrdit tyto výsledky, díky rozsáhlejší časové pokrytí, které se vyhne dosud zaznamenaným nejasnostem.
Další informace najdete v článku „Program GAPS na TNG. LXX. HD 128717 B/Gaia-6 B: Dlouhá období excentrické nízkohmotnostní hnědé trpaslíka z astrometrie a radiační rychlosti“, autorů M. Pinamonti, A. Sozzetti, D. Barbato, S. Desidera, K. Biazzo, A.S. Bonomo, A.F. Lanza, L. Naponiello, L. Affer, R.M. Anche, G. Andreuzzi, M. Basilicata, M. Brinjikji, M. Brogi, L. Cabona, E. Carolo, S. Colombo, M. Damasso, M. D’Arpa, S. Di Filippo, A. Harutyunyan, J. Hom, L. Mancini, G. Mantovan, D. Nardiello, K.R. Santhakumari a T. Zingales, která je publikována v Astronomy & Astrophysics.
