For[r/g]ó világok: gyorsan forgó csillag közeli bolygója a Cheops-űrtávcső első tudományos eredménye

2630

Magyarország és magyar kutatók konzorciumi tagságával és az Európai Űrügynökség (ESA) védnöksége alatt készült és működő Cheops-űrtávcső 2020 tavaszán megkezdte tudományos megfigyeléseit. Az űrtávcső elsősorban már ismert exobolygó-rendszereket figyel meg egyesével, az eddigieknél részletesebb vizsgálatokra és jóval pontosabb mérésekre vállalkozva.

A űrtávcső elsőként publikált eredménye a WASP-189b: egy nagyon forró csillaghoz nagyon közel keringő forró jupiter. A forró csillagok körüli bolygók vizsgálata azért fontos feladat, mert körülöttük – e csillagok nagy besugárzása és gyors forgása miatt – a bolygórendszerek kialakulása és fejlődése teljesen másként megy végbe, mint azt saját Naprendszerünk esetén láthatjuk. Ugyanakkor nagyon kevés bolygót ismerünk igazán forró csillag körül.

Jelenleg közel 4500 a megerősített exobolygók száma. A központi csillagok listáján a legforróbbak között pulzárokat és fehér törpéket találunk, majd a “közönséges” csillagok is megjelennek. A WASP-189 a tizedik ezen a listán, egyben a legfényesebb is, így e kategória igazi reprezentánsa. Bolygója távolsága tőle a csillag sugarának mindössze négy és félszerese, így a légkörre eső besugárzás óriási.

A WASP-189 rendszer. A csillag forgása következtében kialakult geometria (balra) magyarázza a fénygörbe (középen) aszimmetriáit. Jobbra a WASP-189 rendszer csillagához és bolygójához illeszkedő méretarányban láthatjuk a Napot, a Jupitert és a Földet (ESA)

Az űrtávcső segítségével sikerült megfigyelni a bolygó áthaladását a csillag előtt és a csillag mögött is. A csillag előtti áthaladás fénygörbéje a csillag gyors forgása miatt aszimmetrikus. A gyorsan forgó csillag alakja “búgócsigaszerűen” ellapul, emiatt az egyenlítőnél szélesebb és hűvösebb lesz, a pólusoknál pedig fényes folt alakul ki. Ha a csillag forgástengelyére és a bolygópályára egyaránt oldalról látunk rá, ez az átvonulás útjába eső, kitakart csillagfelület aszimmetrikus fényességeloszlásához, vagyis fénygörbe-aszimmetriához vezet. Így meghatározható a csillag és a bolygópálya kölcsönös geometriája is, ami a WASP-189b esetében lényegében merőleges helyzetet jelent: a bolygó pályája nem a Naprendszerben megismert egyenlítői síkban van, hanem a csillag pólusai fölött halad át! A fénygörbe pontos vizsgálatából, a bolygó által visszavert csillagfény vizsgálatával ténylegesen ki lehetett mutatni, hogy a bolygóra eső besugárzás a pólusok fölött megnő.

A csillag mögötti eltűnése alapján a bolygó méretének és hőmérsékletének pontos mérése is lehetővé vált. A WASP-189b mindig ugyanazzal az oldalával fordul a csillag felé, ezért a nappali oldal hőmérséklete nagyon magas, 3200 K körüli érték, ami kimagasló a bolygók között. Ezen a hőmérsékleten az összes elem olvadt állapotban van, és a legtöbb molekula fölbomlik. Teljesen más légköri folyamatok alakítják ki e kellemetlen világ klímáját, mint a Naprendszer bármelyik égitestjén.

Így látnánk a WASP-189b bolygót a csillagáról nézve. A közepén a CHEOPS sziluettje, mintha a WASP-189b körül – képzeletbeli nézőpontunkhoz is közel – keringene (Frederik Peeters / David Ehrenreich)

A Cheops-űrtávcső még küldetésének elején jár, teljes üzemideje alatt több száz hasonló eredmény várható.

A közlemény alapjául szolgáló cikk az Astronomy & Astrophysics szakfolyóiratban jelent meg, vezető szerzője Monika Leindl (Observatoire de Genève, Université de Genève). A szerzőlistán található magyar kutatók: a CHEOPS Science Board magyar tagjaiként Kiss L. László, a CSFK főigazgatója és Bárczy Tamás, az Admatis Kft. ügyvezetője, a Science Team magyar tagjaként Szabó M. Gyula, az ELTE GAO igazgatója, valamint Simon Attila (Physikalisches Institut, Universität Bern) és a cikk második szerzőjeként Csizmadia Szilárd (DLR, Berlin).

Forrás: “The hot dayside and asymmetric transit of WASP-189 b seen by CHEOPS

Hozzászólás

hozzászólás