Kettős porkorong a béta Pictoris körül

693

A béta Pictoris a Pictor (Festő) csillagkép irányában látható,
tőlünk
63 fényévre elhelyezkedő csillag. Bár sokkal fiatalabb
Napunknál, tömege kétszer, fényessége pedig kilencszer nagyobb. Több
mint 20 évvel ezelőtt került először rivaldafénybe, amikor a NASA
Infrared Astronomocial Satellite (Infravörös Csillagászati Műhold) a
csillag irányából sugárzási többletet detektált, amely többletet a
csillagászok egy meleg, csillagkörüli porfelhőnek tulajdonítottak.
Magát a porkorongot első ízben 1984-ben fényképezték le földi
távcsövekkel. A képek szerint a korong majdnem pontosan éléről látható.
Az 1995-ben a Hubble Űrtávcsővel készített felvételek zavarokat
mutattak ki
a korongban. Ezt a 2000-ben a Space Telescope Imaging Spectrograph
(Űrtávcső Képalkotó Spektrográf) műszerével készített képek is
megerősítették. Egy későbbi, Sara Heap (NASA Goddard Space Flight
Center, Greenbelt) által készített tanulmány már rámutatott, hogy ez
valójában egy másodlagos korong lehet, a főkoronghoz képest 4 fokos
dőlésszöggel. Sok csillagász vélte úgy, hogy ennek oka egy eltérő
síkban keringő bolygó lehet.

A
béta Pictoris kettős korongja. Vízszintesen látható a főkorong,
szaggatott vonallal jelölve a másodlagos korong. A koronagráffal
kitakart belső részen a csillag helyét a nyíl jelzi (Forrás: HubbleSite)

 

A
NASA Hubble Űrtávcsövével nemrégiben készített képek megerősítették,
hogy a béta Pictoris  körül nem egy, hanem két porkorong
található. A felvételek tisztán
mutatják ezt a különálló, másodlagos korongot, amely körülbelül 4 fokos
szögben dől a főkorong síkjához képest. A másodlagos korong a
csillagtól körülbelül 38 milliárd km-ig követhető, de 
valószínűleg ennél távolabbra terjed ki. Az igen halvány korong
megfigyeléséhez a műszer koronagráfját használták, amellyel a béta
Pictorisról érkező fényt kitakarták, mivel a korong a csillagnál
sokkalta halványabb, tekintve, hogy csupán visszaveri a csillagról
érkező fényt.
A megfigyelési eredményekből a legkézenfekvőbb
megoldás, hogy e kb. hússzoros Jupiter-tömegű,
ám halványsága miatt műszereink számára láthatatlan bolygó kering ebben a másodlagos
korongban, gravitációs vonzásával anyagot söpörve ki a főkorongból.
A
Hubble Űrtávcsővel végzett észlelések világosan mutatják, hogy nem csak
torzulásról van tehát szó, hanem valójában két különálló
koron létezik, ami arra mutat, hogy a bolygórendszerek két különböző síkban
is kialakulhatnak. Jelenlegi ismereteink szerint is lehetséges ez,
hiszen saját Naprendszerünk bolygói is a Föld keringési síkjával néhány
fokot bezáró síkban keringenek. Lehetséges, hogy a többszörös
porkorongok jelentik a normális fejlődési utat a bolygórendszerek
kialakulása során.

A David Mouillet és Jean-Charles Augereau
(Grenoble-i Csillagvizsgáló, Franciaország) által végzett számítógépes
modellezések megmutatják, hogyan alakulhat ki egy ilyen másodlagos
korong: egy, a főkoronghoz képest szögben hajló pályán mozgó bolygó
planetezimáloknak nevezett kisebb szikla- és/vagy jégdarabokat szakít
ki a főkorongból, amelyeket a bolygóval azonos síkban fekvő pályára
állít. Ezek a perturbált mozgású planetezimálok összeütközhetnek, így
kialakítva a főkoronghoz képest szögben álló másodlagos porkorongot,
amely látható a Hubble képein. A csillagászok számára egyelőre
megoldatlan kérdés, hogy a bolygó, amennyiben létezik, hogyan került
erre a szögben hajló pályára. A számítógépes modellek azt mutatják, hogy még egy mégoly vékony
korongban kialakult bolygóembriók is a gravitációs kölcsönhatások
következtében gyorsan szétszóródnak a főkoronghoz képest szöget bezáró
pályákra. Bármiféle folyamat is álljon a háttérben, a béta Pictoris
rendszerében feltételezhetően jelenlevő perturbáló bolygó 4 fokos
pályahajlása a főkoronghoz nem  tér el lényegesen a Naprendszerben
tapasztalható néhány fokos értékektől. 

A korongban
levő porszemcsék élettartama viszonylag rövid, esetleg néhány százezer
év, ennek megfelelően a tény, hogy egy 10-20 millió éves csillag körül
még mindig látjuk a korongokat, arra mutat, hogy a por utánpótlása még
mindig biztosított a planetezimálok ütközései révén.
A földi
távcsöveket használó csillagászok is számos aszimmetriát találtak a
csillag korongjában. A Keck-II távcsővel (Hawaii) 2002-ben készített
infravörös képeken egy másik, kisebb, belső korong látható, amely a
csillagot saját Naprendszerünk méretének megfelelő távolságban veszi
körül. Ezt a korongot Golimowski és kollégái nem észlelték, mivel
túlságosan kicsi, és a kamera koronagráfja kitakarja. Ez a feltételezett
belső korong az ellenkező irányban dől a főkoronghoz képest, mint a
most megfigyelt másodlagos korong, ami arra utal, hogy a korongok
nincsenek közvetlen kapcsolatban.

Forrás: HubbleSite Press Release STScI-2006-25, 2006.06.27

Kapcsolódó cikk: Gyűrűs csillag

Hozzászólás

hozzászólás