Megtalálták a Jupiter ikertestvérét!

703

Bár jelenleg már több mint 270 exobolygót ismerünk, eddig nem igazán sikerült a miénkhez hasonló bolygórendszert találni. Míg a Naprendszer esetében a központi csillaghoz közel kisebb kőzetbolygók, távolabb pedig főként gázból álló óriásbolygók keringenek, addig a felfedezett exobolygórendszerek többségénél a csillaghoz közel lévő óriásplanétákra bukkantunk (hozzá kell tenni, hogy a rendelkezésre álló módszerek leginkább az ilyen, ún. forró Jupiter típusú rendszerek detektálására alkalmasak). A csillagászok az utóbbi évek eredményei alapján komolyan elgondolkodtak azon a lehetőségen, hogy Naprendszerünk valójában egy különleges, meglehetősen ritka képződmény. Ez az elmélet pedig komoly érvágást jelenthetne a Földünkhöz hasonló bolygók utáni kutatások számára.

J. T. Wright (Cornell University) és munkatársai – köztük a két leghíresebb "bolygóvadász", G. Marcy (University of California, Berkeley) és P. Butler (Carnegie Institute of Washington) – 1997-ben kezdtek hozzá nagyszabású projektjükhöz, melynek céljaként Naprendszerünkhöz hasonló bolygórendszerek megtalálását tűzték ki. Munkájuk során Nap típusú csillagok körül kb. 10 év (vagy még hosszabb) periódussal keringő, Jupiter típusú bolygók nyomait kezdték keresni. Az alkalmazott módszer az exobolygókutatásban elterjedt Doppler-eltolódás vizsgálata. A csillag-bolygó rendszerben előbbi is végez keringő mozgást – nagyon kis mértékben – a közös tömegközéppont körül; a radiális (látóirányú) sebesség változásait a csillag színképében, a vonalak periodikus eltolódásaként figyelhetjük meg. Az effektus annál erősebb, minél nagyobb tömegű a kísérő, és minél közelebb van a központi csillaghoz.

Ahhoz, hogy egy ilyen nagy pályasugarú planéta egy teljes keringését sikerüljön kimérni, az éveken át tartó, folyamatos megfigyelések mellett nagyon nagy pontosságú, 3 m/s-nál (egy kocogó ember sebessége!) kisebb sebességértékek meghatározását lehetővé tevő adatsorokra van szükség. Wright és kollégái kutatásaikhoz napjaink csúcstechnológiáját, a Hawaii-szigeteken lévő, 10 m-es Keck távcsöveket és a rájuk szerelt spektrográfokat használták.

A HD 154345 radiálissebesség-görbéje (J. T. Wright és munkatársai)

A csillagászok erőfeszítését végül siker koronázta: egy február 12-ei keltezésű, közlésre elfogadott szakcikkben bejelentették, hogy sikerült felfedezni egy, a Jupiterhez nagyon hasonló paraméterekkel rendelkező planétát! A HD 154345b jelű exobolygó tömege 0,95±0,09 jupitertömeg, pályájának fél nagytengelye 4,19±0,26 CSE, keringési periódusa 9,15±0,26 év (a Jupiter esetében utóbbi két érték 5,2 CSE, ill. 11,86 év); a pályaellipszis becsült excentricitása 0,044±0,046, azaz közel kör alakú pályán kering (a Jupiternél e=0,048). A központi égitest Napunknál valamivel kisebb (kb. 0,88 naptömegű és 0,94 napátmérőjű), hűvösebb (felszíni hőmérséklete kb. 5470 K) és fémszegényebb, sárga törpecsillag.

A Naprendszerben végzett vizsgálatok alapján egy csillagtól távolabb lévő óriásbolygó elősegíti a belsőbb tartományokban való kőzetbolygó-képződést. Az, hogy Földünkön kialakulhatott és elterjedhetett az élet, nagy mértékben köszönhető a Jupiternek: az óriásplanéta erős gravitációs tere ugyanis eltéríti a külső tartományokból érkező üstökösök nagy részét, melyek – a Jupiter hiányában – jóval gyakrabban bombázhatnák bolygónk felszínét.

A HD 154345 körül egyelőre nem sikerült másik bolygót találni (ehhez több keringés kimérésére, illetve más, érzékenyebb megfigyelési módszerekre lenne szükség), de a következő évtized Föld típusú planéták után kutató űrmissziói számára ígéretes célpontnak tűnik.

Forrás: astro-ph 2008.02.12.

Hozzászólás

hozzászólás