Bolygók minden mennyiségben…

888

Az elmúlt napokban eddig soha nem látott mértékben nőtt az ismert
exobolygók száma. Az egyesült államokbeli Grand Teton Nemzeti parkban
több mint 300 csillagász vesz részt egy exobolygós konferencián, ahol
az első nap főként az új felfedezésekről szólt.

A sort egy svájci és francia csillagászokból álló kutatócsoport kezdte,
akik 50 új exobolygót jelentettek be. Ezek közül 16 az úgynevezett
szuperföld mérettartományba esik, azaz tömegük 1-10 földtömeg
közötti. A felfedezéshez a HARPS spektrográfot használták, ami a 3,6
méteres távcsövön üzemel az ESO (Európai Déli Observatórium) La
Silla-i obszervatóriumában, Chilében.
A csoport nyolc éve kezdett bolygók után kutatni a radiális
sebességmérés módszerét használva. A Napunkhoz hasonló típusú
csillagok körül eddig összesen 150 bolygót fedezett fel a genfi
csoport, többek között az eddig ismert, Neptunusznál kisebb tömegű
exobolygók kétharmadát. Ezekkel a felfedezésekkel ők napjaink
legsikeresebb bolygóvadászai.

A tudósok arra kíváncsiak leginkább, milyen valószínűséggel van egy
Naphoz hasonló csillagnak bolygója. A válaszhoz statisztikai
módszerekkel vizsgálták meg az összes eddigi HARPS felfedezést. A
vizsgálat során azt nézték, hogy a bolygók között milyen az eloszlása
a Jupiterhez hasonló gázóriásoknak, illetve a kisebb tömegű bolygóknak,
a szuperneptunuszoknak és szuperföldeknek. A teljes mintát, összesen
376 csillagot figyelembe véve arra a következtetésre jutottak, hogy a
csillagok mintegy 40%-a rendelkezik legalább egy, a Szaturnusznál
kisebb tömegű kísérővel. Megállapították továbbá, hogy a Neptunusznál
kisebb bolygók nagy részénél egynél több bolygó is kering az adott
csillag körül.

Michel Mayor (Genfi Observatórium) beszélt arról is,
hogy a HARPS továbbfejlesztése ígéretes fázisba ért, elérhetővé vált a
Földhöz hasonló, potenciálisan életet hordozó kőzetbolygók
felfedezése. A korábban már észlelt csillagok közül
kiválasztottak 10 naptípusút, amelyek alkalmasak részletesebb
vizsgálatokra. Két évnyi észlelés után a csoport 5 olyan bolygót
talált ezen rendszerekben, amelyek tömege kisebb, mint a Föld tömegének
ötszöröse. Technikai érdekességként megemlítette azt is, hogy az eddig
mért legkisebb félamplitúdó mindössze K=56 cm/s.

Fantáziakép a HD 85512 rendszerről. A bolygó kísérő mindössze 3,6
földtömegű és a K5V típusú csillag lakható zónájában kering. A tömege
alapján valószínűsíthető, hogy egy kőzetbolygó, aminek felszínén
folyékony víz és akár még élet is lehet.

A mostani felfedezések két megállapítást tesznek a lakható zónára
vonatkozóan. Az egyik frissen felfedezett bolygó, a HD 85512b, a
lakható zóna belső szélén található. A bolygó minimális tömege
mindössze 3,6 földtömeg, (a radiális sebesség módszer során
megállapított tömeg függ a bolygórendszer látóirányunkba eső
inklinációjától, ami a legtöbb esetben nem ismert, így az ilyen
mérések során csak a minimális tömeget lehet meghatározni). A csoport
ezzel a felfedezéssel megmutatta, hogy a HARPS valóban alkalmas a lakható
zónában található kőzetbolygók megtalálására. A kutatók további
szuperföld felfedezéseket várnak a közeljövőben.

A lakható zónára vonatkozó másik megállapítás a Gliese 581
rendszerrel kapcsolatos. A HARPS csoport 2007-ben fedezte fel az első
lakható zónában található bolygót, a Gliese 581d-t. A tavalyi év során
egy másik csoport, akik a Keck-I távcső HIRES spektrográfját
használták, látni vélt két további bolygót az adatokban. Ezek létét
azóta több független csoport is kétségbe vonta részletes statisztikai
modellezés alapján. A genfi csoport pedig egy friss publikációban
mutatta meg a bolygók hiányát a HARPS adatokban, így a Gliese 581
csillag körül jelenleg 4 bolygó létét mondhatjuk bizonyítottnak,
amelyek mindegyike a Neptunusznál kisebb.

A jelenlegi felfedezések fényében a közeljövő új műszerei előtt nagy
kihívás áll. Naphoz hasonló csillagok körül keringő, kicsi, földszerű
bolygók sorozatos felfedezését várják el tőlük. Jelenleg két ilyen új
műszer épül, az egyik a HARPS-N (Északi HARPS), amely a La Palmán
(Kanári szigetek) lévő olasz Galileo távcsövön kap helyet. A másik
spektrográf pedig az ESPRESSO, ami az ESO egyik VLT távcsövén kap
helyet 2016-tól.
"A következő 10-20 évben képesek leszünk összeállítani egy listát azon
bolygókról, amelyek potenciálisan lakhatóak és a Nap szomszédságában
lévő csillagok körül keringenek. Ez a lista lesz a kiindulás azon
spektroszkópiai vizsgálatokhoz, amelyek életre utaló molekulák után
kutatnak a bolygók légkörében" – nyilatkozta a csoportot vezető Michel
Mayor, aki tizenhat éve felfedezője volt az első fősorozati csillag
körül keringő bolygónak, az 51 Peg b-nek.

A nap során elhangzott további felfedezések közül kiemelkedőek a Kepler
és a WASP eredmények.

A Kepler nevében először Natalie Batalha (NASA Ames Kutatóközpont,
USA) említette meg, hogy decemberben hozzák nyilvánosságra azt a
frissített listát, amin mintegy 500 új, többségében Föld és szuperföld
méretű, bolygójelölt szerepel. Az új kandidátusok közül 158 olyan
csillag körül kering, amely már szerepelt a februárban közzétett
listán is, azaz van már egy vagy akár több, korábban azonosított
bolygójelölt a rendszerben. Egy későbbi előadásban Eric Ford
(University of Florida, USA) a Kepler bolygórendszerek dinamikai
vizsgálatáról beszélt, ami lehetővé teszi a bolygók tömegének
meghatározását speciális többes rendszerekben. A módszer lényeges
előrelépés a bolygójelöltek megerősítése során, ugyanis ezen
rendszerek többségénél a jelenlegi műszerpark nem elég érzékeny a
radiális sebességváltozások kimutatásához.

A WASP projekt jelenlegi státuszáról Coel Hellier (Keele
University, Egyesült Királyság) számolt be. Az előadása során mintegy
20 új WASP felfedezést jelentett be a WASP-70-nel bezárólag, melyek
mindegyike a forró Jupiterek népes családjába tartozik. A csoport egy
érdekes becslést is napvilágra hozott, amely szerint a nagylátószögű,
kistávcsöves felmérőprogramok (HATNet, WASP, TrES, stb.) a jelenlegi
észlelési stratégiával és adatfeldolgozási módszerekkel összesen
nagyjából 200 bolygót fedezhetnek fel. Ez azt jelenti, hogy még
egyszer annyi bolygó vár HATNet és WASP felfedezésre, mint amennyit
ezen programok az elmúlt 6 évben találtak.

Hozzászólás

hozzászólás