Bod světla o velikosti dvou Jupiterů
Kousek od slabé, velmi mladé hvězdy v souhvězdí Chameleon svítí nenápadný bod. Nic dramatického, dokud nezjistíte, jak velké musí být těleso, aby ho bylo v takové dálce vůbec vidět. Jeho poloměr vychází na 1,573×10⁸ metrů, tedy 157 282 kilometrů. Aby to dávalo smysl: vezměte Jupiter, největší planetu sluneční soustavy, kterou znáte z fotek i z malého dalekohledu na zahradě, a přidejte k němu ještě jednou tolik a kousek navíc. Vznikne objekt bez obdoby v běžné zkušenosti, číslo, které se nedá nikde osahat, čistě katalogová hodnota z tabulek astronomů. Právě proto k němu patří metr.
Jupiter jako jednotka
Poloměr Jupiteru je 71 492 kilometrů, čili 7,15×10⁷ metrů. Objekt, o kterém je řeč, se jmenuje CT Cha b a obíhá kolem hvězdy CT Cha, vzdálené od Slunce asi 620 světelných let, světelný rok je vzdálenost, kterou světlo urazí za rok, ne čas. Poloměr CT Cha b, 157 282 kilometrů, je 2,2krát větší než Jupiterův. Pozor, jde o poloměr, ne o průměr, záměna by srovnání zdvojnásobila. Vůči Zemi (poloměr 6 371 kilometrů) vychází poměr na zhruba 24,7krát větší poloměr, přesné číslo, ale abstraktní, zeměkouli jako kouli si nikdo v ruce nedrží. Jupiter, viditelný vlastníma očima přes malý dalekohled, s pruhy a Velkou rudou skvrnou, je srozumitelnější jednotka.
Jak to víme: přímý snímek, ne tranzit
CT Cha b nikdy neprošel před svou hvězdou a nezpůsobil ani chvění jejích spektrálních čar. Byl přímo vyfocen. V únoru 2006 a v březnu 2007 zamířil přístroj pro adaptivní optiku NACO, technologie, která v reálném čase opravuje rozostření způsobené zemskou atmosférou, namontovaný na Velmi velkém dalekohledu (VLT) v Chile, na hvězdu CT Cha, a zachytil kousek od ní slabý bod světla, vzdálený asi 511 astronomických jednotek (AU je vzdálenost Země od Slunce, 149,6 milionu kilometrů). Opakovaná pozorování potvrdila, že se bod pohybuje po obloze společně s hvězdou, takže k ní skutečně patří. Objev shrnul tým Tobiase Schmidta v článku, který vyšel v časopise Astronomy & Astrophysics roku 2008, samotná pozorování proběhla o rok až dva dřív, proto se v pramenech objevuje jak rok 2007, tak 2008. Metoda funguje jen u mladých, ještě žhnoucích společníků. Starý a chladný objekt by v takové vzdálenosti od hvězdy zůstal neviditelný.
Odhad, ne měření pásmem
Dalekohled poloměr bodu světla nezměřil přímo, na to je příliš malý a příliš daleko. Číslo 157 282 kilometrů je odhad: z rozboru spektra, tedy rozkladu světla podle vlnových délek, přizpůsobeného modelům atmosféry, vyšla teplota kolem 2 600 kelvinů, s nejistotou přibližně ±250 K. Z téhle teploty a z celkové zářivosti se pak pomocí vývojových modelů mladých, stále se smršťujících objektů dopočítalo, jak velké těleso musí zářit, aby to sedělo. Samotný poloměr má navíc velký rozptyl, od +0,81 do −0,60 poloměru Jupiteru kolem středního odhadu. Nejde o čtení z přístroje, ale o výpočet opřený o fyziku toho, jak mladé objekty stydnou a smršťují se.
Planeta, nebo hnědý trpaslík?
Podobným výpočtem vyšla i hmotnost CT Cha b, původně kolem 17 hmotností Jupiteru, tedy asi 3,227×10²⁸ kilogramů, zhruba 5 403krát více než hmotnost Země. Novější odhad stáří celé soustavy ale posouvá i tento výpočet: s mladším věkem hvězdy vychází hmotnost společníka blíž k 10 hmotnostem Jupiteru, tedy blíž k pásmu, které se běžně považuje za planetární. V jiných pramenech se objevuje rozsah 14 až 24 hmotností Jupiteru. Ta nejistota má důsledek, hranice, od které se objekt označuje jako hnědý trpaslík a ne jako planeta, leží právě v této hmotnostní oblasti. Zda je CT Cha b obří planeta, nebo samostatně vzniklý hnědý trpaslík, který kolem hvězdy jen obíhá, zůstává otevřená otázka. Nejde o chybu měření, ale o to, že sama hranice mezi těmito kategoriemi je rozostřená.
Fotka z roku 2007
Snímek z pozorování v letech 2006 a 2007 existuje, ale nejde o fotografii v běžném smyslu slova. Je to zpracovaný záznam z přístroje pro adaptivní optiku, kde astronomové upravili jas a kontrast tak, aby slabý bod vedle záře hvězdy vůbec vynikl. Na obrázku je vidět hvězda CT Cha jako jasný zdroj a kousek od ní, v úhlové vzdálenosti odpovídající zhruba 511 astronomickým jednotkám, druhý, mnohem slabší, bod: CT Cha b. Žádná kamera nikdy nevyfotila povrch ani skutečný kotouček tohoto tělesa. To, co existuje, je bod světla, ne portrét planety nebo hnědého trpaslíka.