V roce 2005 si Warren Brown z Smithsonianské astrofyzikální observatoře všiml na obloze něco neobvyklého: hvězda cestující z galaxie Mléčná dráha rychlostí zhruba 1, 5 milionu mil za hodinu. Podivný objev mohl být vysvětlen pouze ještě podivnější předpovědí, kterou učinil téměř dvě desetiletí dříve astronom jménem JG Hills.
"Předpověděl, že pokud máte dvě hvězdy, které se obíhají - tzv. Binární systém - a oni se dostanou příliš blízko centrální černé díře v Mléčné dráze, roztrhnou se, " říká astrofyzik SAO Avi Loeb. "Jedna z hvězd půjde na pevnější oběžnou dráhu kolem černé díry a druhá bude vyhozena z galaxie."
Od objevu Browna v roce 2005 bylo pozorováno, jak se z naší galaxie zrychluje nejméně 21 hvězd hypervelocity (jak se říkají). Ale teprve nedávno se někdo podíval, zda by mohly existovat i hypervelocity planety. "S mým spolupracovníkem Idanem Ginsburgem jsme udělali nějakou práci na hvězdách s hypervelocity a v určitém okamžiku jsem s ním mluvil o tom, že se možná podívám na planety, " říká Loeb. "Jednoho dne na oběd kliklo: mohli jsme na ně skutečně napsat noviny, protože existuje způsob, jak je najít."
Umělecké pojetí uprchlé hypervelocity planety. Snímek se svolením Davida Aguilara, Harvard-Smithsonianova centra pro astrofyziku
Loeb si uvědomil, že planetu obíhající kolem jedné z těchto hypervelocity lze pozorovat podle toho, co se nazývá tranzitní metoda: když vzdálená planeta přejde mezi její hvězdou a naším dalekohledem, světlo hvězdy mírně ztmavne, což naznačuje přítomnost planety. Nejprve však on a Ginsburg museli určit, zda by tyto planety mohly teoreticky existovat na prvním místě. Jejich výpočty zveřejněné minulý týden v měsíčních oznámeních Královské astronomické společnosti přesahovaly i to, co měl podezření.
Hypervelocity planety skutečně mohou existovat - a podle simulací výzkumného týmu se mohou přiblížit rychlostí až 30 milionů mil za hodinu, což z nich učiní některé z nejrychleji se pohybujících objektů ve známém vesmíru.
"Zeptali jsme se, co by se stalo, kdyby existovaly planety kolem hypervelocity hvězd, " říká Loeb. "Začali jsme tedy s simulací binárního systému a pak jsme posypali planety kolem každé hvězdy." Jejich výpočty ukázaly, že pokud byl binární hvězdný systém roztrhán gravitačními silami poblíž centrální černé díry galaxie, malé procento planety by zůstaly vázány na jednu z hvězd, buď by je následovaly na jejich cestě z galaxie, nebo by se ponořily blíže do hlubin černé díry. Většina planet by však byla odhodena od svých mateřských hvězd a cestovala ještě rychleji k okrajům Mléčné dráhy.
"Jejich rychlost může dosáhnout až deset tisíc kilometrů za sekundu - několik procent rychlosti světla, " říká Loeb. „Pokud si představíte civilizaci žijící na takové planetě, budou mít obrovskou cestu.“ Cesta od středu galaxie k okraji pozorovatelného vesmíru by podle jeho názoru trvala 10 miliard let.
Potenciální existence hypervelocity planet je mnohem víc než pouhá zvědavost, protože by nám poskytla informace o podmínkách v blízkosti středu galaxie, a pokud se tam planety mohou dokonce formovat. "Je to velmi neobvyklé prostředí, protože hustota hvězd je více než milionkrát větší než hustota blízko slunce, " říká Loeb. "Je tu velmi vysoká teplota a občas se černá díra ve středu naplní plynem, takže svítí velmi jasně, což by v zásadě mohlo narušit systém, který se snaží vytvořit planety." Výpočty jeho týmu ukázaly, že pokud se v této oblasti skutečně mohou tvořit planety, měly by být pozorovatelné, když jsou vázány na hvězdy hypervelocity.
Žádná z těchto planet nebyla spatřena, ale Loeb doufá, že některé budou nalezeny v příštích letech. Stejně jako astronomové nedávno objevili stovky extrasolarních planet využívajících tranzitní metodu jako součást Keplerovy mise NASA, mohou zkoumat hypervelocity hvězdami téměř stejným způsobem, jak tyto roztrhané planety spatřit. A pokud se budou věci vyvíjet ve stejném časovém rámci, jako předpovědi hypervelocity hvězd JG Hills z roku 1988, Loeb může očekávat, že jeho předpovědi budou potvrzeny během jeho života - někdy kolem roku 2029.
