Újabb rekorder bolygók a Naprendszeren kívül

734

A fedési exobolygók keresésével foglalkozó XO projekt munkájában szak- és amatőrcsillagászok egyaránt tevékeny részt vállalnak. A kutatócsoport a Haleakalán elhelyezett, kereskedelmi forgalomban is kapható 200 mm-es teleobjektívekből épített távcsövet használ, amelyet a Hawaii-i Egyetem Csillagászati Intézete üzemeltet. A program során az XO csapata először olyan jelölteket keres a csillagok között, amelyek kis mértékű, periodikus elhalványulást majd visszafényesedést mutatnak. Ezután a projektben részt vevő amatőrcsillagászok követik figyelemmel a jelölteket (CCD kamerás műszeres mérésekkel), annak eldöntésére, hogy az elhalványodásokat valóban az adott csillag korongja előtt elhaladó bolygó okozza-e. Mivel számos asztrofizikai folyamat produkálhat átvonuló bolygókra emlékeztető fényváltozást, a nagy műszereken pedig ritka kincs a távcsőidő, az amatőrök igen fontos szerepet játszanak a jelöltek átrostálásában. Amint megbizonyosodtak arról, hogy valóban bolygó okozhatja a fényváltozást, a szakcsillagászok bevethetik a legnagyobb műszereket, mint például a 2,7 méteres Harlan J. Smith, vagy a 11 méteres Hobby-Ebberly Távcsövet (a nyugat-texasi McDonald Obszervatóriumban), vagy akár a Spitzer és Hubble űrtávcsöveket is.

Az Amerikai Csillagászati Társaság Honoluluban tartott találkozóján bejelentett, újonnan felfedezett XO-3b jelzésű égitest a már 200-nál is több Naprendszeren kívüli bolygó között is különlegesnek számít: ez a legnagyobb tömegű és méretű fedési exobolygó. Naprendszerünk leghatalmasabb bolygójánál, a Jupiternél mintegy tizenháromszor nagyobb tömegű (azaz négyezer földtömegnél is nagyobb) kísérő csillagához roppant közel kering, egy év a bolygón mindössze négy földi napig tart. Emellett roppant meglepő, hogy pályája nem kör alakú, hanem igen elnyúlt ellipszis – külső perturbációk nélkül egy ilyen szoros rendszerben nagyon gyorsan kör alakúvá válik a kísérő pályája a fellépő gravitációs kölcsönhatások miatt. Az XO projektnek ez immáron a harmadik felfedezése, és egyike annak a mindössze kéttucat bolygónak, amelyek a Földről nézve áthaladnak csillaguk előtt.

A felfedezés további érdekességét az adja, hogy az égitest tömege éppen a bolygók és a barna törpék tömege közötti határon van. A csillagászok között jelenleg is élénk vita folyik a barna törpék besorolásával kapcsolatban. Bármely objektum, amely elegendően nagy tömegű ahhoz, hogy belsejében a hidrogén fúziója beindulhasson (minimum kb. 80 jupitertömeg), már csillag. A barna törpék tömegének felső határa így adott: minden csillagszerű objektum, ami ezen határ alatt marad, nem válik csillagá, hanem barna törpe lesz. A probléma az alsó tömeghatár körül van. Egyesek szerint bármely égitest, amely képes a hidrogén helyett a deutérium fúziójának fenntartására (kb. 13 jupitertömeg felett), már barna törpe. Mások szerint nemcsak a tömeg számít, hanem az is, hogy az égitest egymagában, avagy egy bolygórendszer részeként alakult-e ki. A kérdés tisztázásához nagy mennyiségben kellene felfedezni barna törpéket és exobolygókat, hogy össze lehessen vetni tömeg szerinti gyakoriságukat, illetve hogy mennyire megy át egymásba a két eloszlás a határvonal közelében. A rendelkezésre álló minta egyelőre még nagyon kicsi, de az XO-3b-hez hasonló égitestek felfedezésével várható a kép tisztulása.

 

Fantáziarajz a GJ 436b jelzésű, forró Neptunusz típusú exobolygóról (Forrás: NASA) 

A másik bolygó esete egyike az év legkülönlegesebb exobolygó-felfedezéseinek. M. Gillon és kutatócsoportja beszámolója szerint egy közeli, M típusú csillag körül keringő bolygóról van szó, amely létezését spektroszkópiai mérések már 2004-ben kimutatták.  Minthogy a rendszer távolsága alig 33 fényév, ez az egyik legközelebbi Naprendszeren kívüli bolygó. A svájci Francois-Xavier Bagnoud Obszervatóriumban végzett fényességmérésekkel most fedezték fel, hogy a kísérő 2,64 naponta áthalad vörös törpe csillaga előtt, azaz fedéseket mutat.

A fényváltozás modellezésével nagyon pontosan rögzíteni lehetett a GJ 436b tömegét, ami 22,6±1,9 földtömeggel alig haladja meg a Neptunuszt. A megfigyelt fedési fénygörbe alakja és mélysége arra utal, hogy igen közel, a Merkúr naptávolságánal is közelebb kering csillagához, átmérője pedig kb. 50 ezer km, ami nagyságrendileg az Uránusz és Neptunusz bolygóéval egyezik meg (mintegy négyszeres földátmérő). A bolygó további érdekessége, hogy fő összetevője valószínűleg vízjég. Felszínén a hőmérséklet meghaladja a 250ºC-t is, ennek ellenére az erős felszíni gravitáció révén kialakuló nagy nyomás miatt a víz jég formájában van jelen a bolygón. Így a GJ 436b az első “forró Neptunusz” típusú exobolygó, s közelsége folytán nagyon jó célpont lehet további részletes vizsgálatok számára.

Források:

Hozzászólás

hozzászólás