Fedési exobolygó kettőscsillagrendszerben

1507

A Naprendszeren kívüli bolygók jelentős többségét a főcsillagra gyakorolt hatás alapján fedezik fel: a csillag és a bolygó valójában a rendszer közös tömegközéppontja körül kering, így nagyfelbontású színképelemzéssel nyomon követhető a csillag látóirányú mozgása. Ezen mozgásból pedig – a csillag tömegének ismeretében – meghatározhatók az exobolygó pályájának főbb adatai. Az egyik nagyon fontos paraméter, amit a radiálissebesség-mérésekből nem lehet meghatározni, a bolygó pályasíkjának helyzete; emiatt közvetetten a bolygó tömegére is csak egy alsó becslés adható.

A több mint 140 ismert rendszer közül – melyekben összesen 170 bolygót ismerünk – különösen fontosak azok, ahol a bolygó véletlenül pont a látóirányunk síkjában is kering: ekkor a csillagot időnként elfedi a bolygó, és a fedéskor bekövetkezett fénycsökkenést (ami századmagnitúdó nagyságú a forró Jupiter típusú bolygók esetében) már kisebb távcsövekkel is lehet észlelni. Jelenleg 9, fedést is okozó bolygót ismerünk, és a fentiek miatt csak ezen bolygók tömegeire tudunk pontos értéket mondani (alsó becslés helyett). A 9 bolygó egyike a közelmúltban felfedezett HD189733b.

Ismert, hogy Tejútrendszerünkben a fényesebb (Naphoz hasonló, vagy annál forróbb) csillagok jórésze nem magányos, hanem kettős vagy többszörös rendszernek tagja. Az exobolygós csillagok között is számos többszörös rendszer tagja (pl. a HD188753b esetében, ahol egy hármas rendszer tagja a főcsillag), és összesen 22 kettős vagy többszörös rendszert ismerünk bolygókkal. Utóbbiak közül azonban egyik exobolygó sem mutat fedéseket, és itt lép a képbe a HD 189733 rendszere.

A bolygótranzitokat kisméretű autonóm távcsövekkel kereső HAT (Hungarian Automated Telescope) projekt munkatársai (Bakos Gáspár és Pál András) a cambridge-i Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics kutatóival együtt kimutatták, hogy a HD189733b jelű bolygó csillaga is egy többszörös rendszer tagja. Így jelenleg ez az egyetlen pontos pálya- és tömegadattal rendelkező bolygó, amely nem magányos csillag körül kering!

 
A HD189733 és a képen második legfényesebb csillagként látszó kísérője a 2MASS 1999-es felvételén.

Maga a kísérőcsillag korábban is ismert volt, a korábbi égboltfelmérések során már megörökítették (1982-től) és katalogizálták (1999-ben) a kísérőt, mely a főcsillagtól mintegy 11 ívmásodpercre, nyugat-délnyugati irányba található, annál mintegy 4 magnitúdóval halványabb vörös törpecsillag. A régebbi és a legújabb (2005-ös) felvételek összehasonlításával azonban kiderült, hogy e két csillag sajátmozgása hasonló, így felvetődött, hogy összetartoznak-e. A pontos spektroszkópiai vizsgálatok megerősítették, hogy e két csillag valóban egy pár, azaz nemcsak véletlenül látszanak egy irányban, hanem fizikailag kötött rendszert alkotnak.

 
 A kísérő HD189733B elmozdulása az elmúlt 6 év során: jól látható, hogy a jelenlegi mért pozíció (teli kör) nem sokkal tér el egy, az égbolt síkjában, körpályán keringő (hipotetikus) kísérő becsült pozíciójától (háromszög).

A csillagokról további felvételek készültek az arizoniai Whipple Obszervatórium 1,2 méteres távcsövével is. Ezen nagyon jó felbontású felvételeket és a régebbi felmérések eredményeit összevetve a két csillag egymás körüli keringése is kimutathatóvá vált: a vörös törpecsillag közel kör alakú pályán, az égbolt síkjában mintegy 3200 év alatt kerüli meg a főcsillagot.

A dolog itt kezd érdekessé válni, hiszen a bolygó pontosan az égbolt síkjára merőlegesen kering (hiszen emiatt láthatunk fedéseket a fénygörbéken), a társcsillag pedig majdnem pontosan az égbolt síkján mozog; azaz a két pálya egymásra merőleges. Továbbá, földi és ûrtávcsöves mérésekkel kimutatták, hogy e rendszer infravörös többletsugárzást bocsát ki. E sugárzás vagy egy csillag körüli porkorong, vagy egy halvány, optikailag nem felbontható közelségben levő vörös kísérő jelenlétére utal. Előbbi maradványa lehet annak az ősanyagnak, amibõl maga a bolygó is keletkezett – hasonlatosan a naprendszerbeli állatövi fényt létrehozó porhoz, amely szintén infravörösben bocsátja ki a legtöbb sugárzást. Egy közeli kistömegű csillag esetén pedig számolni kell a bolygót érő perturbációval is.

A csillag- és bolygókeletkezés számos kérdése a mai napig nyitott. Miként és mikor alakulnak ki a csillag körüli anyagból a bolygók; ha a csillag kettős rendszer tagja, akkor a csillagok egy anyagfelhőből alakulnak-e ki, vagy később kerülnek közel egymáshoz; miként befolyásolhatja egy kísérőcsillag az ősköd feldarabolódását, amely darabokból később maguk a bolygók formálódnak? Reméljük, a rendszer további tanulmányozása közelebb visz ezen problémák megoldásához is!

Forrás: a HAT eredményeit bejelentő szakcikk

Hozzászólás

hozzászólás