Helyzetjelentés a β Pictoris óriásbolygójáról

A mindössze 12 millió éves β Pictoris 63,4 fényévre van tőlünk, tömege a Napénál 75%-kal nagyobb. Az egyik legismertebb porkoronggal rendelkező fiatal csillag, valójában az első volt, amely körül kimutatták a diszk jelenlétét több mint 25 évvel ezelőtt. 2009-ben sikerült direkt felvételt készíteni egy, a korongban keringő bolygókísérőről, amit először ugyan 2003-ban örökítettek meg, de akkor még nem tudták egyértelműen bizonyítani, hogy nem csak egy háttércsillagról van szó. Körülbelül 8 csillagászati egységnyi pályasugarával a β Pictoris b a csillagához legközelebbi exobolygó, melyet lefényképeztek. A rendszer egyedülálló lehetőséget biztosít a bolygókeletkezési folyamatok tanulmányozására, különös tekintettel a planéták és a porkorong kölcsönhatására.

A Mickael Bonnefoy (Max Planck Institute for Astronomy, Heidelberg) által vezetett kutatócsoport - melynek tagja Apai Dániel (Space Telescope Science Institute) is - az ESO VLT NACO műszeregyüttesével észlelte a rendszert a 2,18 μm-es infravörös hullámhosszon. A korábban 3,8 μm-en azonosított bolygót ebben a hullámsávban is sikerült detektálniuk, az új észleléseket a korábbiakkal összehasonlítva pedig azt találták, hogy a planéta az azok alapján várt módon mozog a csillaga körül. Az új mérések alapján meg tudták határozni a bolygó tömegét és effektív hőmérsékletét is. Előbbi 7 és 11 jupitertömeg közé, utóbbi pedig 1100 és 1700 °C közé esik. (A bolygó effektív hőmérséklete az, amit akkor kapunk, ha feketetest-sugárzónak tekintjük. A Föld effektív hőmérséklete -18 °C, míg tényleges hőmérséklete 14 °C.)

A β Pictoris b három különböző időpontban. A bal oldali panel a 2003-as helyzetet mutatja 3,8 μm-es hullámhosszon. 2009-ben ugyanebben a hullámsávban újra detektálták, ekkorra már átkerült a csillag túloldalára. A 2010-ben 2,18 μm-en végzett megfigyelés szerint a bolygó a vártnak megfelelően mozdult el a néhány hónappal korábbi pozíciójához képest.
[Astronomy & Astrophysics]

Az új adatok a bolygó keletkezési körülményeiről is sok érdekességet árulnak el, legfőképpen azért, mivel a rendszer nagyon fiatal. Az adatok szerint a β Pictoris b még forró, ami azt jelzi, hogy a keletkezése közben benne felgyülemlett hő nagy részét megtartotta. Ha hasonló módon jött létre, mint a Naprendszer óriásbolygói, akkor tömege és hőmérséklete nem magyarázható azokkal a fejlődési modellekkel, melyek azt feltételezik, hogy a korong anyagának begyűjtése közben akkumulált energia teljes egészében szétsugárzódik.

A β Pictoris b NACO-val, illetve a VLT következő generációs SPHERE (Spectro-Polarimetric High-contrast Exoplanet Research) műszerével tervezett jövőbeli észlelései pontosíthatják a bolygó pályáját, feltárhatnak részleteket a légkörének tulajdonságairól, illetve a planétának a porkorongra gyakorolt hatásáról.

Az eredményeket részletező szakcikk az Astronomy & Astrophysics c. folyóiratban jelent meg.

Forrás:

• ScienceDaily 2011.03.03.