Két forró csillag és egy óriásbolygó: ilyen fotót még nem láttunk!

3650

Az Európai Déli Obszervatórium VLT távcsőegyüttesével felfedező felvétel készült a szabad szemmel is megfigyelhető kettőscsillag, a b Centauri körül keringő bolygóról. A b Centauri az eddigi legforróbb és legnagyobb tömegű a bolygógazda rendszerek között, a planétát pedig a központi csillagpártól százszor akkora távolságban kapták „lencsevégre”, mint amilyen messze a Jupiter kering a Nap körül. Sok csillagász – legalábbis eddig – úgy gondolta, hogy ilyen nagy tömegű és ennyire forró csillagok körül nem is létezhetnek bolygók.

„A b Centauri bolygójának felfedezése rendkívül izgalmas, hiszen alapvetően változtatja meg a nagy tömegű csillagokról mint bolygógazdákról kialakított képünket” – magyarázza Markus Janson, a stocholmi egyetem csillagásza, a Nature magazinban megjelent tanulmány vezető szerzője.

A kép az eddigi legnagyobb tömegű bolygógazda csillagpárost, a b Centaurit és óriásbolygóját, a b Centauri b-t mutatja. Ez az első alkalom, hogy a csillagászoknak sikerült közvetlenül észlelniük egy nagy tömegű és forró csillagpáros körül keringő bolygót. A kettőscsillag, amelynek össztömege a Napénak legalább hatszorosa, a kép bal felső sarkában látható fényes objektum, a sötét és fényes gyűrűk körülötte optikai műtermékek. A kép jobb alsó sarkában szintén fényes pontként látható bolygó tömege a Jupiterének tízszerese, és a kettőst százszor akkora távolságban járja körbe, mint a Jupiter a Napot. A jobb felső sarokban látható további fényes pont egy háttércsillag. A különböző időpontokban rögzített felvételek alapján a csillagászok sikeresen különböztették meg a bolygót a háttércsillagoktól. A kép az ESO VLT távcsőegyüttesén működő SPHERE műszerrel készült koronagráf használatával, amely blokkolja a nagy tömegű csillagpárból érkező fényt, lehetővé téve így a halvány bolygó detektálását. (ESO/Janson et al.)

A kb. 325 fényév távolságban lévő, a Centaurus csillagkép irányában megfigyelhető b Centauri (egyik katalógusjele HIP 71865) kettőscsillag komponenseinek össztömege legalább hatszorosa a Napénak, ezzel messze a legnagyobb tömegű rendszer, amely körül bolygót detektáltak, eddig ugyanis a Napét legfeljebb háromszorosan meghaladó tömegű csillagok körül azonosítottak planétákat.

A legnagyobb tömegű csillagok nagyon forrók is egyben, ezalól ez a rendszer sem kivétel: a B színképtípusú főkomponens hőmérséklete a Napénak több mint háromszorosa. A nagy hőmérséklet miatt sugárzásának túlnyomó része az ultraibolya és a röntgentartományba esik.

Az ilyen típusú csillagok nagy tömege és intenzív sugárzása jelentős hatást gyakorol a környezetükben található gázra, ennek pedig a bolygókeletkezés ellen kellene hatnia. Minél forróbb a csillag, annál nagyobb energiájú sugárzást bocsát ki, ami gyorsabban párologtatja el a környező anyagot. „Általánosan elfogadott nézet, hogy a B színképtípusú csillagok környezete nagyon veszélyes, romboló hatású, így mindenki azt gondolta, hogy nagy bolygók csak rendkívül nehezen alakulhatnak ki körülöttük” – mondja Janson.

Az új felfedezés azonban azt jelzi, hogy bolygók valójában ilyen rendkívül barátságtalan környezetben is létrejöhetnek. „A b Centauri kísérője idegen világ egy olyan környezetben, amely teljesen különbözik attól, amit itt a Földön, de akár a Naprendszerben is tapasztalhatunk” – magyarázza a tanulmány társszerzője, a stockholmi egyetem PhD-hallgatója, Gayathri Viswanath. „Szélsőségesen intenzív sugárzás által dominált goromba környezet, ahol minden, a csillagok, a bolygó és a távolságok is sokkal, de sokkal nagyobbak.”

Valóban, a b Centauri (AB)b vagy b Centauri b jelöléssel ellátott új bolygó jellemzői is szélsőségesek. Tömege a Jupiterének tízszerese, ezzel az eddig talált exobolygók között az egyik legnagyobb tömegű. Ráadásul a valaha megfigyelt egyik legnagyobb méretű pályán kering, csillagait a Nap és a Jupiter közötti távolságot százszorosan meghaladó messzeségben járja körül. A központi csillagpártól mért nagy távolság lehet a kulcsa a túlélésének is.

A művészi elképzelés közelről mutatja a b Centauri b-t, amely a Napnál legalább hatszor nagyobb tömegű kettőscsillag körül kering. Eddig ez a legnagyobb tömegű és legforróbb csillag(pár), amely körül bolygót detektáltak. A planéta tömege a Jupiterének tízszerese, és százszor akkora távolságban járja körbe a csillagpárt, mint a Jupiter a Napot. (ESO/L. Calçada)

Az eredmények meghatározó mértékben az ESO chilei VLT távcsőegyüttesén működő kifinomult SPHERE (Spectro-Polarimetric High-contrast Exoplanet Research) műszernek köszönhetők. A SPHERE már korábban is sikeresen fényképezett le bolygókat más csillagok körül, például hozzá fűződik az első felvétel egy Naphoz hasonló csillag körül keringő bolygópárról.

Valójában azonban nem a SPHERE volt az első műszer, amely képet rögzített a bolygóról. A vizsgálat részeként a csoport átnézte a b Centauri rendszeréről készült korábbi észleléseket is, és felfedezte, hogy a bolygót már több mint húsz évvel ezelőtt is lefényképezték az ESO 3,6 méteres távcsövével, de akkor még nem ismerték fel, hogy bolygóról van szó.

A tervek szerint az évtized vége felé munkába álló ESO Rendkívül Nagy Távcső (ELT), illetve a VLT fejlesztései lehetővé teszik majd, hogy a csillagászok sokkal többet tudjanak meg a bolygó kialakulásáról és tulajdonságairól. „Most még teljes rejtély, ezért érdekfeszítő feladat lesz kitalálni, hogy miként alakulhatott ki” – tekint előre Janson.

Az eredményeket bemutató szakcikk „A wide-orbit giant planet in the high-mass b Centauri binary system” címmel a Nature magazinban jelent meg (DOI: 10.1038/s41586-021-04124-8).

Forrás: eso2118hu — Tudományos közlemények

Hozzászólás

hozzászólás