Komety po celou historii fascinovaly, ale především děsily lidstvo. V knize "Návrat první dámy" Vladimír Železný vyslovil názor, že časy, kdy bylo lidstvo vyděšené z velice jasných vlasatic, již pominuly. Díky výzkumu a odhalení podstaty komet měl strach a mystičnost komet skončit v propadlišti dějin. Překvapivě tomu tak není, naopak strach z komet dostává naprosto nový rozměr. Příkladem je nyní již zaniklá minikometa C/2010 X1 (Elenin). Po celou historii by si ji lidstvo ani nevšimlo, jenže díky technice, internetu a nekonečné lidské fantazii došlo k něčemu neskutečnému. Kometa, kterou kromě astronomů nikdo neviděl a už ani neuvidí, vystrašila mnoho lidí. Tento víkend opět exponenciálně vzrostl o Elenina zájem. Internetem koluje video, které tvrdí, že Elenin je ve skutečnosti hnědý trpaslík a již brzy způsobí na Zemi nepředstavitelné katastrofy. Vyjadřovat se ke katastrofám nemá smysl, když prokazatelně zjistíme, že Elenin hnědý trpaslík není. Dovolte mi tedy opustit svět meziplanetární hmoty a pojďme se podívat na to, co jsou to hnědí trpaslíci.

Dvojice hnědých trpaslíků 75 světelných let daleko s označením CFBDSIR 1458+10 na fotografii z Keck II teleskopu na Havaji.

Hnědý trpaslík je všeobecně považovaný za typ nedorostlé hvězdy, jejíž hmotnost nebyla dostatečná k zažehnutí termonukleární fúze vodíku v jejím jádru a nemůže tedy vést plnohodnotný život klasické hvězdy. Dalo by se říct, že hnědý trpaslík může být považován za přechod mezi klasickou hvězdou a obří planetou Jupiterova typu. Na hnědého trpaslíka se kvalifikují tělesa s hmotností mezi 13 – 80 hmotnostmi Jupitera (M_J). Na rozdíl od planet může ojediněle v hnědých trpaslících k zapálení fúzních reakcí dojít, konkrétně k fúzi deuteria a v případě hmotnosti nad 65 M_J i Lithia.

Od obřích planet se příliš neliší velikostí, velikost hnědých trpaslíků je jen o málo větší. To činí astronomům obtíže při objevování exoplanet (planety mimo naší Sluneční soustavu), protože u některých objektů je těžké rozhodnout, zdali se jedná o hnědého trpaslíka, nebo planetu. Klíčem bývá přesné určení hmotnosti a spektra objektu. Pomocí Wienova zákona lze ze spektrální třídy hvězdy určit její povrchovou teplotu. Výpočet je to velice jednoduchý, povrchová teplota v Kelvinech: T = 2.9 x 106 / λmax (vlnová délka na které hvězda nejvíce svítí). V případě hnědých trpaslíku docházíme k teplotě mezi 300 – 2000 K, tedy někde mezi 27°C až 1727°C. Na těch nejchladnějších bychom si asi dokázali představit i letní dovolenou, gravitace na povrchu by nám bohužel příjemnou rekreaci nedovolila. Jedná se tedy o objekty, které ve skutečnosti svítí, minimálně v infračerveném spektru (člověka na termovizí vidíme velice snadno), spíše bychom si jejich povrch mohli představit v barvách taveniny (žhavá láva či železo také velice intenzívně svítí). A nyní se konečně dostáváme zpět do naší Sluneční soustavy. Co bychom mohli na obloze spatřit, kdyby Elenin nebyla kometa, ale hnědý trpaslík? Jak jsme si řekli výše, hnědí trpaslíci září. Sice ne nijak závratně, ale stačí to na to, abychom mohli současnými dalekohledy vyfotografovat některé z nich i desítky světelných let daleko. Pojďme tedy uvažovat, jak jasný by takový velice chladný hnědý trpaslík byl jasný, kdyby se nacházel ve vzdálenosti komety Elenin, ta je v době sepsání článku 0.54 AU od Země. Absolutní jasnost (M) hnědého trpaslíka (jak by byl jasný kdyby se nacházel ve vzdálenosti 1 parseku) je mezi 15 až 25 mag. Pozorovatelnou jasnost spočítáme snadno:

Diagram svítivosti hvězd, nejchladnější hnědí trpaslíci jsou mimo diagram s absolutní magnitudou k 25. mag

m₁ = M – 5 * (1 – log₁₀ d )

, kde d je vzdálenost v parsecích. 1 astronomická jednotka = 4.84813681 × 10^-6 parseků, jednoduchým převodem zjistíme že vzdálenost bude 0,00000262 parseků. A teď si může kdokoliv na kalkulačce spočítat, jakou by měl hnědý trpaslík jasnost. V případě toho naprosto nejmenšího a nejchladnějšího možného hnědého trpaslíka s absolutní jasností 25 mag nám vyjde jasnost -7,9 mag.

Jenže pokud uvažujeme hnědého trpaslíka v naší Sluneční soustavě, nesmíme zapomínat, že stejně jako planeta, bude hnědý trpaslík navíc odrážet i Sluneční světlo. Už jsme si řekli, že velikost hnědých trpaslíků je podobná obřím planetám. Pokud bychom tedy odhadli velikost hnědého trpaslíka stejnou jako velikost Jupitera a z nějakého neznámého důvodu by odrážel pouhou desetinu Slunečního svitu (Jupiter odráží mnohem více), byla by jeho jasnost v "úplňku" ( V ) -7.6 mag kdyby byl stejně daleko od Slunce jako Země. Kometa Elenin je nyní 0.51 AU od Slunce a je téměř v novu (fáze 0.1). Z toho si snadno vypočítáme jakou by k aktuálnímu datu měl hypotetický hnědý trpaslík jasnost z odraženého záření Slunce:

m₂ = V + 5 * log₁₀ ( 0.51 AU od Slunce ) – 5 * log₁₀ ( 0.54 AU od Země) + log₁₀ ( fáze 0.1 )

Vyjde nám -8.7 mag.

Abychom zjistili jasnost hypotetického hnědého trpaslíka, musíme nyní sečíst jasnost z vlastního vyzařování a jasnost z odraženého světla od našeho Slunce. Nesmíme zapomenout, že jasnost -8.7 a -7.9 je v magnitudách, tedy jednotkách logarytmicky z jasnosti odvozených, takže ji nemůžeme pouze sečíst. Celkovou jasnost spočítáme:

m_celk = = -2.5 * log ( 10^{(-0.4 * m₁)} + 10^{(-0.4 * m₂)} )

Výsledná celková jasnost je -9.12 mag!

To znamená, že pokud na dráze komety Elenin bude extrémně podvyživený a chladný hnědý trpaslík, který bude odrážet jen desetinu svitu Slunce, byl by jasný jako měsíc 2 dny před první čtvrtí na mnohem menší ploše.

Tak jasný objekt bychom mohli vidět bez problémů u Slunce na denní obloze. Pokud tedy máte pochyby, zda není něco pravdy na konspiračních teoriích o tom, že kometa Elenin je hnědý trpaslík, který "zdecimuje Zemi" tak se můžete jít za dne podívat, zakrýt si rukou Slunce a obhlédnout zdali kolem něj neuvidíte jasný objekt a pokud ne tak můžete jít v klidu spát, katastrofa se konat nebude.

Odkazy na další zdroje:

1. Hnědí trpaslíci na wiki
2. Absolutní magnituda
3. Wienův posunovací zákon
4. Hertzsprung–Russell diagram
5. Geometrické albedo
6. Jupiter

Jak by vypadal hnědý trpaslík spektrální třídy T z blízka?