A bolygó, ami ott sem volt: hervasztó hír az alfa Centauri vidékéről

378

Úgy tűnik, még sincs kicsi, közeli kőzetbolygója a 4,3 fényévre lévő α Centauri B csillagnak, csak egy délibábot kergettek az eredeti tanulmány szerzői.

2012-ben nagy lelkesedést váltott ki a csillagászok körében a hír, miszerint egy Földhöz hasonló méretű kőzetbolygó keringhet az α Centauri B nevű csillag körül. A felbolydulás érthető: Az α Cen A-B kettőscsillag 4,37 fényévre van csak a Naptól, ennél közelebb egyetlen csillagot ismerünk, a feltehetőn a párossal kapcsolatban álló Proxima Centaurit. Egy ilyen közeli exobolygó, még ha nem is lakható, komoly lehetőségekkel kecsegtethet, például a következő generációs óriástávcsövek egyik kiemelkedő célpontjává válhat. Emellett maga a tény, hogy a legközelebbi exobolygót a legközelebbi csillagrendszerben ismerjük, önmagában is igen lelkesítő és a fantáziát megindító állítás.

20151130_acenbb_kep1
Az α Centauri csillagrendszer a Naphoz képest. (Forrás: NASA)

Feltéve, hogy igaz. A bolygó nyomait a csillag mozgásából, radiálissebesség-mérésekből mutatták ki a kutatók 2012-ben, de a mért jel nagyon-nagyon kicsi volt. Az α Cen két csillaga 80 éves periódussal kering egymás körül, amely önmagában több száz m/s-os sebességváltozásokat jelent. Emellett egyéb zajforrásokat, mint a csillagon vándorló csillagfoltokból, a granulációból és a mágneses aktivitásból eredő jeleket is ki kellett szűrni. A végső adatokban mindössze 1 m/s-nyi változást tulajdonítottak a bolygónak, amely 3,24 naponta kerülgette a csillagát. A HARPS spektrográf hossszútávú pontossága 0,8 m/s, tehát éppen, hogy a kimutathatóság határán egyensúlyozott a dolog.

20151130_acenbb_kep3
A felfedezéskor bemutatott ábra. A zöld pontok az egyedi mérési pontok: a pirosak a vélt keringési periódus fázisa szerint összeátlagoltak. (Forrás: Dumusque et al. 2015, Nature)

Az exobolygó bejelentése után természetesen mások is elkezdték mérni az α Cen B-t, illetve vizsgálni kezdék a nyilvános adatokat. És a viharfelhők gyűlni is kezdtek: más kutatócsoportok nem tudták kimutatni ugyanezt a jelet a saját méréseikből. Sőt, a HARPS-adatok más módszerekkel való elemzése szintén nem mutatott ki semmilyen bolygót. Minden jel arra mutatott, hogy az α Cen Bb nem is létezik – de azt senki sem tudta megmondani, hogy honnét származott az eredeti állítás – mindeddig. De ennek megértéséhez kicsit bele kell merülni a radiálissebesség-adatok lelkivilágába.

A földi óriástávcsövek nem gyűjtenek folyamatosan adatokat. Egyrészt csak éjszaka lehet velük észlelni, másrészt nagyon sok program osztozik az észlelési időn, tehát egy-egy adatsor sok lyukkal, adathiánnyal lehet terhelve. A mérések időbeni eloszlása pedig komoly hatással lehet az eredményekre. Az ilyen idősor-adatokban különböző matematikai eljárásokkal (például Fourier-transzformáció, Lomb-Scargle periodogram) keresnek a kutatók periodikus, ismétlődő jeleket, amelyek bolygókra, csilllagforgásra, vagy mondjuk pulzációra utalhatnak. De a fizikai eredetű jelek mellett ugyanígy megjelenik ismétlődésként például a nappalok miatti adathiány is.

Vinesh Rajpaul, Suzanne Aigrain és Stephen Roberts (University of Oxford) újraelemezte az α Cen B HARPS-szal készült méréseit, és kimutatták, hogy a nappal-éjszaka váltakozások miatti egy napos hamis jelek mellett további sokkal kisebb, de létező ismétlődések is jellemzik az adatpontok eloszlását. Az egyik ilyen adateloszlásból eredő jel éppen 3,24 naphoz esik, egy másik pedig szinte megegyezik a csillag forgási periódusával. Rajpaul és munkatársai pedig rájöttek, hogy ha a csillag forgásából adódó változásokat pontatlan modellel illesztik, az nagyrészt eltünteti ugyan az adatsorból a forgásból eredő jelet, de más hatásai is lesznek. A 3,24-nél lévő hamis csúcs amplitúdója ugyanis ezzel a lépéssel megnőhet, és látszólag elfogadható erősségű jellé válik. Ezzel elő is állt a délibáb, amely innen már könnyen bolygóra utaló jelként értelmezhető.

20151130_acenbb_kep2
Egy másik teszt: a 419-ből mindössze 12, megfelelően kiválasztott mérési pont eltávolítása után kimutathatatlan lesz a 3,24 napos periodicitás. (Forrás: Rajpaul et al. 2015)

 

A cikk tanulságai sokrétűek. Egyrészt ismét igazolták, hogy a kimutathatóság határán lévő jelekkel nagyon óvatosan kell bánni, és inkább célszerű még több adatot gyűjteni, mint publikálni. Másrészt nagyon észnél kell lenni az adatok elemzése során. Harmadrészt az α Cen B-t továbbra is mérik, hátha egy másik bolygó horogra akad, de ezentúl úgy kell észlelni, hogy az adateloszlás még véletlenül se hasonlítson se 3,24 napra, se a 38 napos forgási periódusra. Az α Cen Bb pedig egyelőre felkerült a sosemvolt bolygók listájára.

Az eredményeket bemutató szakcikk az MNRAS Letters folyóiratban fog megjelenni.

Forrás: Popular Mechanics

Hozzászólás

hozzászólás