Megtalálták a „Tatuin-rendszer” harmadik bolygóját

7405

A harmadik exobolygót találták meg nemrég a Kepler-47 katalógusjelű kettőscsillag-rendszerben.

Jerome Orosz (San Diego Állami Egyetem) és munkatársai az Astronomical Journal májusi számában jelentették be, hogy a „Tatuin-rendszernek”, amely arról ismert, hogy két csillag körül két bolygó kering, van egy harmadik bolygója is. A Hattyú csillagképben látható kettőscsillag-rendszer 3340 fényévre van tőlünk, és ezidáig ez az egyetlen, amelyről tudjuk, hogy több bolygója van. A kettőscsillag tagjai fősorozati csillagok: az egyik a Napunkhoz hasonló, míg a másik egy vörös törpe. A Kepler-47d jelzéssel ellátott új bolygó a két, már ismert bolygó közötti pályán kering. A rendszer mindhárom planétája olyan közel van a csillagokhoz, hogy ha a Naprendszerben lennének, elférnének a Föld és a Nap között.

Művészi illusztráció a Kepler-47 jelzésű rendszerről. A középen látható bolygó a rendszer most felfedezett tagja, a Kepler-47d. (Forrás: NASA / JPL-Caltech / T. Pyle)

A csillagászok korábban úgy gondolták, hogy cirkumbináris exobolygók, vagyis kettőscsillagok körül keringő bolygók nem létezhetnek, mert a két csillag tömegvonzásának dimanikus kölcsönhatása nem engedi meg a stabil bolygópályák létrejöttét. Amikor nyolc évvel ezelőtt felfedezték a Kepler-16b jelzésű exobolygót, kiderült, hogy ez a feltételezés nem állja meg a helyét.

Illusztráció a Kepler-47 bolygópályáiról. (Forrás: NASA / JPL Caltech / T. Pyle)

A Kepler-47 rendszer létezése arra utal, hogy a gravitációs kölcsönhatások korlátozzák a cirkumbináris bolygók méretét. Ez megmagyarázhatja azt is, hogy miért van sokkal kevesebb kőzetbolygó a kettőscsillagok körül. Amikor a bolygók a fiatal csillagokat körülvevő por- és gázkorongban kialakulnak, kölcsönhatásuk a koronggal befelé mozgatja őket. A két csillag egymással versengő tömegvonzása a kisebb bolygókat kiűzi a rendszerből, magyarázza a szakcikk társszerzője, Nader Haghighipour (Hawaii Egyetem). A nagyobb bolygók folytatják befelé vándorlásukat, de végül belecsapódnak a csillagokba, így csak a közepes méretű bolygók maradnak a rendszerben.

A Kepler-47 azt is bizonyítja, hogy a cirkumbináris rendszerek feltöltődhetnek stabil pályájú bolygókkal. „Azt hiszem, ebben az a nagy áttörés,” – mondja David Martin (Chicagói Egyetem) – „hogy nem tehetnénk be a három bolygó mellé újabbakat úgy, hogy a rendszer túlélje. Ez nagyon fontos a bolygók kialakulásának megismeréséhez.”

A Kepler-47 mindhárom bolygóját a NASA Kepler-űrtávcsöve fedezte fel. A 2009-ben felbocsátott Kepler fedések, más néven tranzitok megfigyelésével keres exobolygókat: a jelenség során a bolygó elhalad a csillaga előtt, és ez észlelhető a csillag fényesség-változásaiban. A tranzitok megfigyelésével nem egyszerű exobolygót találni. A bolygónak ugyanis elég nagynak kell lennie ahhoz, hogy a csillag előtti elhaladásakor mérhető fényességváltozást okozzon. A bolygó keringési síkja nem állhat nagy szögben a látószögünkhöz képest, különben nem lennének megfigyelhetők a periodikus fedések. A cirkumbináris bolygók keringési síkjának billegése tovább bonyolítja a kérdést. „Minden cirkumbináris bolygóra, amit látunk, jut nyolc vagy kilenc, amit nem veszünk észre.” – mondja a tanulmány társszerzője, Bill Welsh (San Diego Állami Egyetem).

A Kepler-47-ről csak 2013-ig vannak adataink, de a NASA 2018-ban indított TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) űrtávcsöve folytatja a munkát. A TESS idén nyáron fogja a Kepler-47-et vizsgálni. A kutatók már alig várják, hogy öt év kihagyás után új adatokat kapjanak a bolygórendszerről. A TESS nagyobb égterületet vizsgál, mint a Kepler, és célja, hogy exobolygókat találjon a legközelebbi ismert 200 ezer csillag körül. Az űrtávcső új lehetőségeket nyújt a cirkumbináris rendszerek vizsgálatára.

„A TESS több százezer kettőscsillagot fog megvizsgálni,” – mondja Welsh – „míg a Kepler háromezret nézett meg, a TESS több százezret fog. A végső cél az, hogy a TESS adatai alapján statisztikákat állítsunk össze, és megtaláljuk ezeknek a rendszereknek a jellegzetességeit, közös jellemzőit.”

Az egyik cél az, hogy megtudjuk, hogyan alakulhatnak ki bolygók a kettőscsillagok gravitációsan instabil környezetében. A TESS most zajló kutatásai rengeteg feldolgozandó adattal látják el a csillagászokat. „Nem csak hogy kettőscsillagok körül találunk bolygókat, de olyan arányban találjuk őket, mint az egy csillagos rendszerekben.” – mondja Martin. „Úgy látszik, a természet szereti a szélsőségeket.”

Forrás: Sky & Telescope

Hozzászólás

hozzászólás