Hvězdotřesení a planety cizích sluncí

Když Robert B. Leighton, Robert W. Noyes a George W. Simon r. 1960 na hvězdárně na Mt. Wilson objevili mechanické kmity slunečního povrchu s periodou kolem 5 minut, mohli astronomové začít studovat vnitřní strukturu Slunce, podobně jako seizmologové v důsledku šíření zemětřesných vln poznávají nitro Země. Tak vznikl nový obor – helioseizmologie.

Většina akustických vln pozorovaných na Slunci má periodu v rozmezí od 3 do 8 minut. Souvisejí s tlakovými oscilacemi zejména v konvektivní vrstvě, tedy v horních 200 tisících kilometrech slunečního nitra. Projevují se dvojím způsobem. Povrch Slunce se periodicky zdvihá a klesá s amplitudou přibližně 1 m/s, a proto se vlivem Dopplerova efektu mění vlnová délka spektrálních čar ve viditelné oblasti kolem 600 nm asi o ±2 × 10^–6 nm. Druhým důsledkem jsou nepatrné změny intenzity slunečního záření.

Oba jevy se již dlouho studují jak z pozemních observatoří, tak z umělých družic. Stejné efekty jako u Slunce se ale musí projevovat i u ostatních hvězd. Prvním satelitem specializovaným na astroseizmologii byla kanadská mikrodružice MOST ¹⁾ s patnácticentimetrovým dalekohledem. Na polární dráhu ji v červnu 2003 dopravila ruská nosná raketa Rokot-Briz. I když při dosavadním hledání malých exoplanet byla zatím neúspěšná, u více než poloviny z dvou desítek detailně zkoumaných hvězd objevila podobné oscilace, jaké byly pozorovány na Slunci. To povzbudilo francouzskou organizaci pro výzkum vesmíru CNES, ²⁾ která se již dříve rozhodla, že postaví větší astroseizmologickou družici. Nazvala ji CoRoT. ³⁾

Jejím úkolem je měřit změny jasu hvězd, což lze využít i pro hledání exoplanet, pokud při pohledu ze Země přejdou přes disk hvězdy. Záleží na tom, jakým způsobem a na jak dlouho klesne intenzita hvězdného záření. Proto byla družice nakonec vybavena jen jedním afokálním dalekohledem, ⁴⁾ ale čtyřmi detektory (maticemi CCD). ⁵⁾ Na polární oběžnou dráhu ve výši 894 až 908 km ji 27. prosince 2006 vynesla z kazašského Bajkonuru ruská nosná raketa Sojuz-2.1b/Fregat. Po pětitýdenních prověrkách palubních systémů zahájila družice 3. února 2007 astronomická pozorování.

Postupně bude zkoumat pět hvězdných polí, v nichž byla vždy vybrána jako hlavní cíl jedna jasnější hvězda spektrálního typu F, G nebo K o hvězdné velikosti do 6m a několik dalších hvězd velikosti do 9m. ⁶⁾ Souběžně s tím bude v rámci hledání exoplanet prozkoumáno během mise na 60 tisíc hvězd. Předpokládá se, že bude objeveno několik desítek dosud neznámých planet a že některé z nich by mohly být velikostí srovnatelné se Zemí. Svoji první exoplanetu, nazvanou Corot-Exo-1b, zpozorovala v květnu letošního roku v souhvězdí Jednorožce ve vzdálenosti asi 1500 světelných let. Má 1,78krát větší průměr než Jupiter a mateřskou hvězdu oběhne za 36 hodin. Na vědeckém programu se podílejí pracoviště téměř ze všech evropských zemí. Počítá se s tím, že družice bude ve vesmíru pracovat nejméně do poloviny roku 2009.