Halálspirálban a WASP-12b exobolygó

5046

Egy forró Jupiter nemsokára belehullhat a csillagba, amely körül kering.

Művészi illusztráció egy forró Jupiter típusú exobolygóról, ami közeli pályán kering a csillaga körül. (Forrás: NASA / JPL-Caltech) 

Alig 3 millió év – egy kozmikus pillanat – múlva a WASP 12 jelzésű csillag magába fogja olvasztani a bolygóját, a WASP-12b jelzésű exobolygót. Joshua Winn (Princeton University) szerint szemtanúi lehetünk, amint a rejtélyes forró Jupiter lassú, folyamatos spirálvonalban közelít a csillaghoz. A kutató augusztus 20-án egy reykjavíki (Izland) csillagászati konferencián mutatta be eredményeit.

A WASP-12b egy felfúvódott gázóriás, ami 1,1 nap alatt kerüli meg Napunkhoz hasonló csillagát, mindössze 0,02 csillagászati egység távolságban. Ez nagyjából a Föld–Hold távolság kilencszerese. 2017-ben Kishore Patra, a Kaliforniai Egyetem munkatársának kutatócsoportja bejelentette, hogy a bolygó pályája zsugorodni látszik: az egymást követő tranzitok közötti időintervallum évente 29 milliszekundummal csökken. 2008-as felfedezése óta a bolygó keringési periódusa 0,3 másodperccel csökkent. A most feltárt új bizonyítékok is arra utalnak, hogy a bolygó életének utolsó időszakát látjuk.

Még 1996-ban, amikor az első forró Jupitereket felfedezték, Fred Rasio (Northwestern University) és munkatársai azt jósolták, hogy a hasonló bolygók bespiráloznak a csillagukkal fennálló árapály-interakciók miatt. A WASP-12b keringési periódusának gyors változása arra utal, hogy életének utolsó pillanatait látjuk. Valószínűtlennek tűnik, hogy ezt épp sikerül megfigyelnünk, de David Latham (Harvard-Smithsonian CfA) szerint elég hozzá egy szerencsés véletlen is.

A másik megoldás az lehet, hogy a bolygó pályája kissé excentrikus. A pályaellipszis körbefordulása miatt a tranzitok időtartama fokozatosan csökken. A WASP-12b excentrikus pályájának fennmaradását csak az magyarázhatná, ha kiderülne, hogy a belseje valamilyen módon ellenáll a csillag árapály-erőinek, mert idővel az árapály-kölcsönhatások szabályos körré formálták volna a bolygó pályáját.

A felső képen látható WASP 12 jelzésű csillag körül szűk pályán kering egy nagy méretű bolygó, ami a Földről nézve előtte és mögötte halad el. A WASP-12b jelzésű exobolygó átmérője nagyjából 80%-al nagyobb, mint a Jupiteré, amelynek Nap körüli pályáját az alsó képen ábrázolták. (Forrás: Sky & Telescope)

A Spitzer-űrtávcsővel végzett legújabb megfigyelések arra utalnak, hogy az 1300 fényévnyire lévő, az Auriga csillagképben látható rendszer bolygójának pályája a zsugorodás jeleit mutatja. A Spitzer nemcsak az exobolygó áthaladását figyelte a csillag előtt (vagyis a tranzitjait), hanem az okkultációkat is, amikor eltűnik a csillag mögött. Ha a pályaellipszis forog, akkor a bolygó keringési ideje nem változik, így ha a tranzitok a vártnál korábban következnek be, akkor az okkultációknak késniük kell. A pálya szűkülése esetén a tranzitok és az okkultációk ugyanabban az irányban térnek el.

Az új megfigyelések Winn szerint egyértelműen a pálya lassú összehúzódására utalnak. Latham is úgy gondolja, hogy meggyőző bizonyítékot találtak a WASP-12b „halálspiráljára”. „Ettől függetlenül korai lenne azt állítani, hogy kizártuk a pályaellipszis forgásának lehetőségét. Valójában nem lepne meg, ha mindkét hatás érvényesülne, és a következő években tovább rövidülnének a tranzitidők.” – tette hozzá.

Ha a további mérések igazolják az eredményeket, akkor ez lehet az első forró Jupiter, amelynek pályazsugorodását nyomon követhetjük. Az új eredmények a korábbi megfigyelésekkel is egybeesnek, amelyek felfedték, hogy a WASP-12b jelzésű exobolygó nagyjából 10-7 Jupiter-tömegnyit veszít a tömegéből minden évben. A bolygó láthatóan a halálán van.

Művészi illusztráció a forró, tömegéből egyre veszítő WASP-12b jelzésű exobolygóról és csillagáról. (Forrás: NASA / JPL / Robert Hurt)

Latham szerint a mostani eredmények azért fontosak, mert hozzáadnak a forró Jupiterek migrációjával kapcsolatos régi vitához. Az a fő kérdés, hogy létezik-e valamilyen fizikai hatás, amely megállítja azt. „Ha meggyőző bizonyítékot találunk arra, hogy egy vagy két forró Jupiter valóban halálspirálba került, az fontos adalék lehet a vitához.”

Rasio arra figyelmeztet, hogy korai lenne lezártnak tekinteni az ügyet, de ha az elmélet igazolódik, akkor sokkal több hasonló sorsú forró Jupiter létezhet még. „Leszakadhat a burkuk, és kiderülhet, hogy olyan a magjuk, mint egy szuperföld. Esetleg egy mini Neptunuszra fognak hasonlítani, ha marad rajtuk egy kis burok.” Számos efféle exobolygót találtak nagyon rövid időn belül, mondja, és lehet, hogy ezek korábbi forró Jupiterekből jöttek létre, a pályájuk befelé vándorlása során.

Forrás: Sky & Telescope

Hozzászólás

hozzászólás