Ahol három nap egy esztendő: újabb bolygófelfedezés magyar részvétellel

583

Az extraszoláris bolygók kutatásában egyre nagyobb szerepet kapnak a fedési exobolygók felfedezésére megépített kicsiny robottávcsövek, melyek egy nagyobb teleobjektívnek megfelelő optikával felszerelve nagy égi látómezőkben több ezernyi, tízezernyi csillag fényességét mérik folyamatosan, piciny periodikus elhalványodásokra vadászva. Amikor egy bolygó áthalad központi égiteste előtt, a csillag fényességében maximum 1-2%-nyi elhalványodás tapasztalható, ami egyből el is árulja a bolygó és csillag sugarának arányát (pl. 1%-nyi fényességcsökkenés esetén a bolygó tízszer kisebb átmérőjű, mint a csillag).

Az elv maga roppant egyszerű, megvalósítása azonban közel sem az. A mérésekhez alkalmazott nagy látómezőkkel (=egyszerre nagyon sok csillag képe rögzített) óhatatlanul együttjárnak mindenféle képtorzítások, melyek figyelembe vétele és korrigálása a fényességmérésben egészen az utóbbi évekig szinte áthatolhatatlan akadályt jelentett a fedési exobolygók felfedezésében. A méréstechnikai problémák mellett további nehézséget jelent, hogy nagyon sokféle csillag képes exobolygók átvonulásait utánzó fényváltozást mutatni. Legnagyobb problémát azok a fedési kettőscsillagok jelentik, ahol két normál csillag kering úgy egymás körül, hogy a Földről nézve éppen csak súroló fedést láthatunk – ez pontosan ugyanolyan fényváltozás, mint egy bolygó teljes korongon történő átvonulása, csak éppen egy normál csillag korongja "harap bele" egy másik csillag peremébe. A nehézségeket jól illusztrálja pl. a Vulcan program, amely 1999-től kutatott fedési exobolygók után, de a 66 db konkrét jelölt mindegyike hagyományos fedési kettőscsillagnak bizonyult.

A HAT-P-8b által okozott parányi elhalványodások (Latham és mtsai).

2008. július 1-jével bezárólag 30, megfelelő szakmai ellenőrzésen átesett fedési exobolygót ismerünk. Ebből 19-et négy, kisméretű robottávcsövekkel üzemelő projekt fedezett fel, ezek a TrES, HAT, XO és a WASP. Közülük a harvardi posztdoktori ösztöndíjas Bakos Gáspár nevével fémjelzett HAT (Hungarian-made Automatic Telescope) program a legeredményesebb, immáron 10, szakfolyóiratban is lepublikált fedési exobolygóval – legújabb felfedezésük a számozási és a publikálási sorrend felborulása miatt a HAT-P-8b jelzést kapta. (Az Astrophysical Journal szakfolyóiratnak december 5-én közlésre beküldött kézirat népes szerzőgárdájában 8 magyar társszerzőt találunk, az MTA KTM Csillagászati Kutatóintézet és az ELTE Csillagászati Tanszék munkatársait, illetve az MCSE tagjait.)

A 10 m-es Keck I távcsővel végzett sebességmérések egyértelműen igazolták a kísérő bolygó jellegét (Latham és mtsai).

Az arXiv.org preprint-szerveren is elérhető cikk részletes esettanulmány a fedési exobolygók igazolásának nehézségeiről. A HATNet hálózat G205-ös jelzésű látómezejét négy db HAT-távcső észlelte 2003. szept. 29. és 2004. febr. 1., valamint 2006. júl. 3. és 2006. júl. 24. között. 4460 db egyedi kép készült 5 perces expozíciós időkkel, összesen 45 ezer csillagról folyamatos fényességadatokat szolgáltatva. A HAT program legelső bolygója is éppen ebben a látómezőben található, s az új vizsgálat további 28 jelölt részletes elemzését írja le. A 28 csillagból egyetlen egy bizonyult bolygónak, aminél a legvégső igazoló mérésekhez a hawaii-szigeteki 10 m-es Keck I távcsövet kellett felhasználni. Utóbbi adatok mutatták ki a központi csillag parányi sebességváltozásait, amiket a bolygóval alkotott közös tömegközéppont körüli mozgás okoz.

A fedési exobolygók tömeg-sugár diagramja. A kék pöttyök jelzik a HATNet-bolygókat, a vízszintesen húzódó vonalak elméleti modelleket mutatnak. Jól láthatóan legtöbb bolygó sugara szignifikánsan nagyobb a számítottnál (Latham és mtsai).

Az újonnan felfedezett bolygó a felfúvódott forró Jupiterek csoportjának legújabb tagja. Ezek a Jupiterrel összevethető tömegű égitestek szoros közelségben keringenek központi csillagukhoz, a bolygótestek tömeg-sugár diagramján pedig speciális elhelyezkedésűek: sugaruk szignifikáns módon nagyobb, mint a tömegük alapján a jelenlegi elméletek által jósolt méret. Konkrétan a HAT-P-8b tömege 1,5 jupitertömeg, sugara pedig 1,5 jupitersugár, ami szinte az összes hasonló forró Jupiternél nagyobb méretre (azaz alacsonyabb sűrűségre, számszerűen 0,57 g/cm3-re) utal. Csillagát 3,07 nap alatt járja körbe alig 0,049 CSE távolságban. A központi égitest 6200 K hőmérsékletű és kb. 1,3 naptömegű csillag, becsült kora 3 milliárd év, távolsága pedig 750 fényév. Az új felfedezés, amellett, hogy tovább gyarapítja a fedési exobolygók egyre népesebb halmazát, ismét csak rámutat, hogy jelenlegi elméleteink mennyire pontatlanul képesek csak előrejelezni a bolygótestek valódi természetét.

Forrás: D. Latham és munkatársai, ApJ, közlésre beküldve

Kapcsolódó híreink:

Hozzászólás

hozzászólás