A legelső közvetlen képek egy egész bolygórendszerről – 140 fényév távolságban

783

A Földtől 140 fényévre található HR 8799 katalógusjelű, A színképtípusú fényes, kék csillag mérete a Napénak körülbelül másfélszerese. A hozzá hasonló forró csillagok az exobolygók direkt detektálását célzó felmérésekből általában ki szoktak maradni, mivel nagy luminozitásuk miatt még az esetleg fényes bolygóikról is csak kevéssé kontrasztos felvételeket lehetne készíteni. Van azonban egy nagy előnyük, mégpedig a fiatal koruk, ami miatt a protoplanetáris korongjaikban elegendő anyag lehet a csillagtól nagy távolságban kialakuló óriásbolygók létrejöttéhez. A nagyobb szeparáció pedig könnyebb detektálhatóság is jelent, ami még fényes központi égitest esetén is a siker reményével kecsegtethet. A HR 8799 még nincs 100 millió éves, a körülbelül hat millió évvel ezelőtt létrejött bolygói pedig a kialakuláskor akkumulált hő miatt az infravörös tartományban még jelentős mennyiségű sugárzást bocsátanak ki, ezzel is növelve a "megpillantás" esélyeit.

Az északi Gemini-teleszkóp közeli infravörös tartományban rögzített felvétele a HR 8799 két, b-vel és c-vel jelölt bolygójáról. A központi csillag képét az erősebb kontraszt, a kísérők jobb láthatósága miatt mesterségesen eltávolították. A felvétel 2007. október 17-én készült.
[Gemini Observatory]

A rendszerről az első, két bolygót mutató felvétel 2004. júliusában készült a Keck-teleszkóppal az infravörös H sávban. Az északi Gemini-teleszkóp infravörös kameráival 2007. októberében rögzített felvételeken a két bolygó képe már jóval kontrasztosabb, míg a 2008. júliusi és októberi Keck-felvételeken már a harmadik bolygó is tisztán kivehető. A különböző időpontokban készült képek alapján a bolygórendszer paraméterei is megbecsülhetők. Eszerint a 10, 10 és 7 jupitertömegű planéták rendre 24, 37 és 67 csillagászati egység sugarú pályán keringenek központi csillaguk körül, a legkülső még éppen a csillag körüli törmelékkorong szélén belül. A bolygók és a pályák adataiból látszik, hogy a gázóriások mérete kifele haladva – a Naprendszerben tapasztaltakhoz hasonlóan – csökken. A HR 8799 körüli porkorong egyébként az egyik legnagyobb tömegű ilyen objektum a Nap 300 fényéves körzetében.

A HR 8799 rendszerének infravörös felvételekből összeállított képe. A felvételek a Keck-teleszkóppal készültek 2008. szeptemberében a J és Ks sávban. A képen a H sávban rögzített felvételek alapján keresztek jelzik a három bolygó helyzetét 2008. júliusában. A központi részt itt nem maszkolták ki, hogy érzékelni lehessen a d komponens körül a kép zajszintjét.
[ W.M. Keck Observatory]

A kutatás egyik vezetője, Bruce Macintosh (Lawrence Livermore National Laboratory, LLNL) szerint az eredmény óriási jelentőséggel bír, ugyanis az eddigi, közvetett méréseken (Doppler-spektroszkópia, fedési fotometria) alapuló bizonyítékok után több éves munka eredményeként végre közvetlenül is sikerült lefényképezni exobolygókat. Ez pedig azt jelenti, hogy a közeljövőben a csillaguktól függetlenül is lehet tanulmányozni őket, fel lehet venni a színképüket, ami alapján aztán különböző tulajdonságaik – például hőmérsékletük és kémiai összetételük – is vizsgálhatók.

A sikerhez önmagában természetesen nem lett volna elegendő a teleszkópok óriási mérete, kellettek hozzá az ilyen osztályú távcsöveken ma már rutinszerűen használt ún. adaptív optikai rendszerek, melyek segítségével a földi légkör okozta zavaró hatások csökkenthetők. Használatuk nélkül a fényes központi csillag képe a légköri turbulenciák miatt a kísérők detektálását lehetetlenné tevő mértékben szétkenődne. A felvétekből készített és a bolygórendszer szerkezetét bemutató animációk itt tekinthetők meg.

Fantáziarajz a HR 8799 bolygórendszeréről.
[Gemini Observatory, Lynette Cook]

Az eredményeket részletező szakcikk a Science Express 2008. november 13-i számában jelent meg – pontosan egyidőben a Hubble Űrtávcsővel a Fomalhaut körül lefotózott bolygó bejelentésével.

Forrás:

Hozzászólás

hozzászólás