Kepler-bolygók csillaghalmazokban

2075
A csillagok túlnyomó többsége nem magányosan, hanem
csillaghalmazokban keletkezik, mégis a máig felfedezett mintegy 900
exobolygó közül mindössze négyet sikerült nyílthalmazban
felfedezni. Egy, a Jupiternél is nagyobb planétára a Hyadokban,
két Jupiter-szerű bolygóra a Praesepében (M44, Jászol), egy
legalább tízszeres Jupiter-tömegű gázóriásra pedig az NGC
2423-ban bukkantak. Mindegyiket radiális sebesség módszerrel, a
bolygók gravitációs hatása révén azonosították. A kisebb
halmazok gravitációs szempontból lazán kötöttek, ezért ezeknek
a csoportosulásoknak a tagjai előbb-utóbb szétszélednek. Az
elméletek szerint a bolygókeletkezés addigra azonban feltehetőleg
lezajlik a csillagok körül. A nagyobb halmazokban tapasztalható
nagy csillagsűrűség és gyakori gravitációs kölcsönhatás
miatt azonban kérdéses a bolygókeletkezés hatékonysága.


Bolygók csillaghalmazban – művészi elképzelés. (forrás:
Michael Bachofner, NASA)

Az elméleti megfontolások teszteléséhez kapóra jött a Soren
Meibom (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics) vezette amerikai
kutatócsoport legújabb felfedezése, akik a Kepler-űrtávcső
adatait átvizsgálva két, fedéseket mutató exobolygót találtak
az NGC 6811 nevű nyílthalmazban. A Kepler-66b, és -67b nevű
planéták 17,8 és 15,7 nap alatt kerülik meg központi
csillagaikat, melyek tömege 4%-kal nagyobb, illetve 13%-kal kisebb
Napunkénál. A felfedezés nem csak azért fontos, mert ez a két
égitest az első, nyílthalmazban azonosított fedési exobolygó,
és ezáltal méretük pontosan meghatározható, hanem azért is,
mert a legkisebbek, amelyeket csillaghalmazban találtak. Sugaruk
ugyanis kisebb 3 Föld-sugárnál, így a két égitest a
mini-Neptunusz kategóriába tartozik. Ez a típus alkotja a Kepler
által felfedezett exobolygók legnagyobb hányadát.

Az NGC 6811 nyílthalmaz a Kepler egyik felvételén. A függőleges
csíkok a kiolvasás során jönnek létre. Mivel a Kepler
kamerájának nincs zárszerkezete, így a fény a kiolvasás ideje
alatt is éri a pixeleket.

A csillaghalmazok korát és távolságát viszonylag pontosan meg
tudjuk határozni, ennek folyománya, hogy a két bolygót tekintve
is egyedülállóan pontos adatokkal rendelkezünk. Az 1 milliárd
éves NGC 6811 távolsága 3600 fényév, egyike a Kepler
látómezejében található négy csillaghalmaznak. A felfedezés
azt mutatja, hogy a Jupiternél kisebb bolygók létrejöhetnek a
sűrűbb halmazokban is, sőt túl is élhetik a genetikailag
összetartozó csillagcsoport dinamikai fejlődésének korai,
viharos korszakát. A kutatóknak statisztikai vizsgálatok révén
azt is sikerült megállapítaniuk, hogy a kis méretű bolygók
előfordulási gyakorisága azonos a csillaghalmazokban és a mára
magányossá vált csillagok között. Ez a megállapítás
összhangban van azzal a feltevéssel, hogy a csillagok többsége
nem magányosan keletkezik.

A kutatás eredményeit összegző cikk a Nature 2013. június 26-i
számában jelent meg.

Hozzászólás

hozzászólás