Kepler-16: ahol két nap ragyog az égen

1068

Folytatódnak a Kepler-űrtávcső fantasztikus bejelentései: a legújabb felfedezés egy olyan bolygórendszerről szól, amelyben egy Szaturnuszhoz hasonló méretű bolygó kering közel nyolc hónapos pályán egy szoros kettőscsillag körül. A felfedezést bejelentő Science-cikk társszerzői között találjuk Fűrész Gábort, az MTA Konkoly Thege Miklós Csillagászati Kutatóintézet munkatársát, akinek kutatásait az Országos Tudományos Kutatási Alapprogramok is támogatták.

A Laurance R. Doyle (SETI Institute) és munkatársai által a tekintélyes Science magazinban publikált tanulmány elsőként számol be egy olyan exobolygó felfedezéséről, amely nem csak egy kettőscsillagot övező pályán kering, hanem ráadásul pályája fél fokos pontossággal beleesik a két csillag kölcsönös pályasíkjába. Ez arra utal, hogy a bolygó a rendszer korai történetében, a csillagpárt övező anyagkorongban keletkezhetett. A központi égitestet egy 0,69 és egy 0,20 naptömegű hideg törpecsillag kettőse alkotja, ezek elnyúlt pályán, 41 nap alatt járják körbe a tömegközéppont körüli útjukat. Hozzájuk képest a bolygó 229 napos pályán kering, miközben a véletlennek köszönhetően a Földről nézve mindkét csillag korongja előtt átvonul.

A Kepler-16 fénygörbéje 600 napnyi Kepler-adatsor alapján. Az alsó négy panel a központi kettőscsillag kétféle fedését (balra kettő), illetve a bolygó két csillag előtti átvonulását (jobbra kettő) mutatja.

A felfedezéshez nélkülözhetetlen volt a Kepler-űrtávcső rendkívül pontos és megszakításoktól mentes mérési sorozata. A kutatók a közel 12 magnitúdós csillagról 600 napon átívelő adatsort elemeztek, amelyben összesen négyféle, periodikusan ismétlődő fényességcsökkenést találtak. A két törpecsillag kölcsönös fedései 13%-os, illetve 1,5%-os elhalványodásokként jelentkeztek, míg a bolygó átvonulásai 1,7%-os, valamint 0,1%-os fényességcsökkenéseket okoztak. A 600 napnyi adatsorban háromszor detektálható a bolygó elvonulása a központi csillagpár előtt, emellett pedig a csillagok fedéseiben parányi, ám szignifikáns időbeli csúszkálást találtak. Utóbbit a harmadik test gravitációs hatásai okozzák, így a mérésekből közvetve megbecsülhető a bolygótest tömege is.

A Kepler-16 komponenseinek pályái, illetve méretei. A pályák méretskálája balra lent, az égitestek arányos skálája jobbra lent látható.

Az adatok részletes elemzéséből kiderült, hogy a Jupiternél jelentősen kisebb tömegű a bolygó, átmérője pedig a Szaturnuszéval összevethető. Sűrűsége 0,964 g/cm3, ami a Szaturnusz 0,687 g/cm3 átlagos sűrűségétől jelentősen nagyobb. Mindebből arra lehet következtetni, hogy összetételét tekintve kb. fele részben hidrogénből és héliumból, fele részben nehéz elemekből állhat (jég és szikla). Összehasonlításképpen: a Szaturnusz tömegének kb. 2/3 része áll gázokból. Felszínén a hőmérséklet 170-200 K (-100 .. -70 celsius) körül lehet, azaz messze kívül esik a kettős lakhatósági zónáján.

Fantáziarajz a Kepler-16 rendszeréről (NASA).

A különleges csillag-bolygó rendszer felfedezésében részt vett Fűrész Gábor magyar csillagász, aki a központi csillag első földfelszíni spektroszkópiai méréseit végezte az 1,5 m-es Tillinghast-teleszkóppal az arizonai Fred Lawrence Whipple Obszervatóriumból. A bostoni Center for Astrophysics, illetve az MTA Konkoly Thege Miklós Csillagászati Kutatóintézet munkatársaként dolgozó fiatal kutatót az OTKA MB0C 81013 Mobilitás-pályázat támogatta.

Forrás: Doyle és munkatársai, Science, 2011

Hozzászólás

hozzászólás