Új bolygók, érdekes csillagok a CoRoT szemével

724

Múlt héten ért véget Marseille-ben a 2. CoRoT szimpózium, amelyen a Dr. Paparó Margit (MTA KTM Csillagászati Kutatóintézete) vezette PECS pályázat résztvevőjeként vehettem részt. Az előző (2009-ben tartott) szimpózium óta az űrtávcső észleléseiből több mint háromszáz tudományos közlemény jelent meg, amelyek egy része így vagy úgy előkerült a négy nap során. Persze a munka jelenleg is gőzerővel folyik, így számos még publikálatlan kutatás első eredményeit is itt ismerhette meg a szakmai közönség.  A konferencián elhangzottak ismertetésekor a bőség zavarával küzdve az ilyenkor szokásos módon – némiképp szubjektív –  ízelítőt adunk.

A CoRoT 2. szimpóziumának helyszínén színes zászlórengeteg jelzi a program nemzetközi jellegét (a szerző fotója).

A CoRoT-űrtávcső 2006 decemberi felbocsátása óta 18. észlelési ciklusát folytatja. Ezek alatt mintegy 140 000 csillagról kapott nagy pontosságú, hosszú (tipikusan 40 és 150 nap közötti hosszúságú) idősorokat. A misszió eredetileg 2009-ig szólt, amit később 2013-ig meghosszabbítottak. Most már a projekt  további meghosszabbításáról beszélnek egészen a távcső fizikai élettartamának végéig. A űrtávcső egyik fő célja a csillaguk előtt átvonuló (és ezzel mérhető fényességcsökkenést okozó) bolygók keresése. Eddig 484 bolygójelöltet vizsgáltak meg nagy földi műszerekkel azon célból, hogy eldönthessék tényleg bolygóátvonulást figyelt meg a CoRoT, vagy esetleg valami más okozott ún. hamis pozitív jelet. A leggyakoribb ilyen hamis riasztás oka egyébként az, hogy egy halvány (jellemzően távoli) fedési kettőscsillag és egy fényesebb előtércsillag képe összeadódva a bolygóátvonuláshoz hasonló fényességváltozást mutat. Jelenleg 103 jelöltnél folyik a megerősítésre vagy cáfolatra irányuló munka, 24 esetben pedig már minden kétséget kizáróan kiderült, hogy bolygóval van dolgunk. A 24 bolygóból tízet (CoRoT-16b-től CoRoT-24-c-ig) a konferencián jelentettek be, amivel szinte megduplázták a CoRoT-bolygók számát. A bejelentett bolygók zöme ún. forró Jupiter – csillagához közel keringő gázóriás. A CoRoT-24 rendszerben két átvonuló bolygót is sikerült kimutatni. Ez az első olyan bolygórendszer, ahol a CoRoT két bolygó átvonulását is meg tudta figyelni. Külön érdekessége, hogy a bolygók keringési ideje 7:3 arányban áll egymással. Az ilyen kis egész számokkal  jellemezhető keringési arányokat az égi mechanikusok rezonanciáknak nevezik és sokat elárulnak a bolygók kialakulásáról, fejlődéséről.

Fantáziarajz a CoRoT-7b rendszeréről (ESA).

Természetesen a már korábban felfedezett bolygók intenzív kutatása is folytatódik. Az első Föld-szerű bolygónak a (korábban nagy szenzációt keltő) CoRoT-7b-nek időközben ,,társa” is akadt a Kepler-10b-ben. A találkozón felvetődött, hogy itt egy új bolygócsalád, a lávabolygók családjának első két tagjáról van szó. Ezek a bolygók csillagukhoz nagyon közel, kötött pályán keringenek. Tömegük a Föld tömegével összemérhető, felszínüket a csillag felőli oldalukon lávaóceán, a csillaggal átellenes oldalukat pedig fagyott gázok borítják. Nagyon kis nyomású légkörük valószínűleg szilikát gázokból áll. Érdekesség, hogy mindkét bolygón van egy ,,életzóna”, legalábbis abban az értelemben, hogy a hőmérséklet a Földön megszokotthoz hasonló. Ennek a zónának a vastagsága a Kepler-10b esetében mintegy 90 km.

A CoRoT űrtávcső másik fő programja a bolygókeresés mellett a csillagok rezgéseinek vizsgálata, vagyis az asztroszeizmológia. A műhold ebben a programban eddig 125 fényes csillagot mért le mintegy fél perces időfelbontással, az exobolygós idősorokkal azonos hosszúságban.  Az egyik legfontosabb és legeredményesebb területnek itt a Nap típusú oszcillációk vizsgálata bizonyult.

A Nap típusú csillagok konvektív rezgéseit elárulják a fénygörbék frekvenciaspektrumának szabályosan ismétlődő csúcssorozatai.

Ezeket a rezgéseket ugyanis a csillag konvekciós zónája gerjeszti oly módon, hogy annak véletlenszerű ,,fortyogása” a körülötte lévő anyagot lökdösi és így mindenféle hullámhosszú hanghullám keletkezik. Ezek közül a hullámok közül azonban csak azok maradnak meg és válnak megfigyelhetőkké fényességváltozás formájában, amelyek hullámhossza megegyezik a csillag valamely sajátrezgésével. A sajátrezgés-spektrum viszont a csillag alapvető paramétereitől, mint a tömeg, sugár, kor, sűrűség, kémiai összetétel stb. függ.  A fényességváltozások pontos megfigyelésével a sajátrezgés-spektrum megalkotható és abból a fizikai paraméterek (legalábbis elvben) meghatározhatók.  A CoRoT-nak köszönhetően most már nemcsak a Naphoz hasonló csillagokon, de annál sokkal forróbb B, sőt O színképtípusú csillagokon is sikerült kimutatni Nap típusú oszcillációkat. Korábban azt gondolták, hogy ezeknek a csillagoknak a konvektív zónája túlságosan vékony ahhoz, hogy ilyenek gerjesztődjenek bennük, ill. kimutathatók legyenek. Hasonló rezgéseket sikerült azonosítani a Napnál hűvösebb vörös óriáscsillagokban is. Új felfedezés az is, hogy a Nap típusú oszcillációk amplitúdója a csillag fémtartalmával együtt nő. Ez jó hír a bolygókkal rendelkező csillagok kutatóinak, hiszen a bolygók is jellemzően a nagyobb fémtartalmú csillagok körül találhatók meg. Így a bolygók anyacsillagainak fizikai paramétereit nagyobb valószínűséggel meg lehet majd határozni az asztroszeizmológia segítségével. Több előadás foglalkozott a csillagok mágneses tereivel is. A Nap típusú oszcillációk frekvenciáinak ,,elhangolódását” mutatták ki például a HD  49933 jelű csillag idősorából, amit egy 120 nap körüli mágneses modulációval lehetett magyarázni. Ez arra utal, hogy a Naphoz hasonlóan a csillagok mágneses dinamói is ciklikusan működhetnek.

Hozzászólás

hozzászólás