A Naprendszerünk távoli jövőjét mutatja egy új exobolygó rendszer

4720

Felfedezték az első olyan megerősített bolygórendszert, ami a saját Naprendszerünk várható jövőjére hasonlít, mikor a Nap mintegy 5 milliárd év múlva élete végére ér. A galaxisunk középpontja felé található rendszert a Hawaii szigeten található W. M. Keck Obszervatóriummal fedezték fel, benne pedig egy Jupiterhez hasonló bolygó kering egy fehér törpecsillag körül.

A Nature tudományos lapban publikált tanulmány vezetőjének, Joshua Blackman kutatónak elmondása szerint a méréseik bizonyítják, hogy az eléggé távol keringő bolygók túlélhetik a csillaguk halálát is. Mivel a felfedezett rendszer a mi Naprendszerünkkel analóg, így feltételezhető, hogy a Jupiter és a Szaturnusz is túlélheti a Nap vörös óriás állapotát (utána továbbra is a visszamaradó fehér törpe körül pályán maradva).

Fantáziarajz a fehér törpecsillag körül keringő, Jupiterszerű exobolygóról. A felfedezés bizonyítja, hogy a bolygók túlélhetik központi csillagaik vörös óriássá alakulását is. (Forrás: W. M. Keck Observatory / Adam Makarenko)

A Föld jövője kevésbé rózsás, hiszen sokkal közelebb keringünk a Naphoz. Ha például az emberiség tábort verne a Jupiter vagy a Szaturnusz egyik holdján még az előtt, hogy a Nap vörös óriássá fejlődve bekebelezi a bolygónkat, akkor továbbra is a Nap körül keringhetnénk – ugyanakkor a fehér törpecsillaggá fejlődött csillagunk hőjére már kevésbé számíthatnánk.

A mi Napunkhoz hasonló fősorozati csillagok életük végén fehér törpecsillaggá fejlődnek. Életük utolsó szakaszaiban a mag minden hidrogéntartalékát elégetve óriási vörös csillaggá fúvódnak fel, majd a héliumfúzió beindulásának következtében idővel az összes magbeli hélium szénné és oxigénné alakul. A csillag külső rétegeit fokozatosan elveszítve látványos planetáris ködöt hoz létre, a csillagból pedig csak az inaktív mag marad, a fehér törpe. Ezek tipikusan Föld méretűek, tömegük pedig nagyjából a Nap felének felel meg. Mivel nem zajlik bennük már energiatermelő fúzió, roppant halványak és nehezen detektálhatók.

A Keck Obszervatórium NIRC2 (Near-Infrared Camera) kamerájával készített nagy felbontású közeli infravörös tartományú képek alapján a felfedezett fehér törpe tömege kb. a Nap 60%-a, a körülötte keringő túlélő exobolygó pedig kb. 40 %-kal nehezebb a Jupiternél. A bolygót gravitációs mikrolencsézéssel fedezték fel, ami akkor következik be, mikor egy Földhöz közeli csillag átmenetileg egy vonalba esik egy másik, távoli csillaggal. Az előtérben levő csillag gravitációja lencseként működve felnagyítja a távoli csillagból érkező fényt.

Egy napszerű fősorozati csillag életének végét bemutató animáció, ahogy előbb vörös óriássá, majd fehér törpévé fejlődik. Az animáción látható a körülötte keringő Jupiter-szerű bolygó is, ami túléli a viharos átalakulást. (Forrás: W. M. Keck Observatory / Adam Makarenko)

Ha egy bolygó is kering a közelebbi csillag körül, az átmenetileg elhajlítja a lencsézett fényt, mikor elhalad a látóvonalban. Mikor a kutatócsoport a bolygó központi csillagát kereste, felfedezték, hogy a csillag nem volt elég fényes ahhoz, hogy átlagos fősorozati csillag legyen. A mérési adataik azt is kizárták, hogy a központi objektum egy barna törpe, neutroncsillag vagy fekete lyuk legyen. Ebből pedig arra következtettek, hogy az exobolygó egy fehér törpe körül kering.

A felfedezett rendszer a saját jövőnkbe nyújt egy kis betekintést, hogyan fog kinézni miután már a belső bolygók eltűnnek. Az eredményeket következő lépésben egy statisztikai vizsgálatban fogják felhasználni, ebben azt fogják kutatni, mennyi fehér törpe körül keringenek sértetlen, túlélő exobolygók. A NASA fejlesztés alatt álló Nancy Grace Roman Telescope (korábban WFIRST néven futott) küldetése óriásbolygókat fog vizsgálni, ami szintén hasznos lesz ebben a kutatásban. A fehér törpék körül keringő bolygókat jóval alaposabban fel tudja majd térképezni, így kideríthetjük majd, hogy mennyire gyakoriak vagy ritkák az ilyen túlélő bolygók.

Forrás: Keck Observatory

Hozzászólás

hozzászólás