Bolygókeletkezés a Hubble szeme előtt: így hízik egy 5 millió éves csillag planétája

20807

A csillagászok a NASA/ESA Hubble-űrtávcsövével különleges bepillantást nyertek egy fiatal csillag körül keringő, még formálódó, öt jupitertömegű óriásbolygó keletkezésének a folyamatába. Még sokat tanulhatnak a kutatók a bolygók keletkezéséről, és a PDS 70 katalógusjelű rendszer megfigyelése új utakat nyitva különösen hasznos segítséget nyújthat ebben.

A Naprendszer határain túlról ma már több mint 4000 exobolygót ismerünk, ám ezek közül máig mindössze kb. 15-ről tudtak a csillagászok közvetlen felvételt készíteni a távcsöveikkel. A Hubble-űrtávcsővel dolgozó szakemberek most olyan új technikát fejlesztettek ki az exobolygók közvetlen leképezésére, amelynek segítségével további, formálódóban lévő bolygók megfigyelése várható a jövőben.

Fantáziarajz a keletkezőben lévő PDS 70 jelű törpecsillag (a jobb felső sarokban) körül formálódó PDS 70b elnevezésű óriásbolygóról. A bolygóra a központi csillag körüli anyagbefogási korongból egy kisebb, saját akkréciós korongon keresztül jut el az anyag, ami végül a bolygó mágneses erővonalai mentén hullik a felszínre, ahol a becsapódás energiája következtében a távolból is észlelhető, fényes forró foltok keletkeznek. Forrás: Hubblesite.org.

A PDS 70b jelű exobolygó-óriás a PDS 70 nevű fiatal, szintén keletkezőben lévő, még a fősorozat előtt álló, narancssárga színű törpecsillag körül kering. Azt már korábban is tudták a csillagászok, hogy a Kentaur csillagképben lévő, tőlünk 370 fényévre található, hatalmas por- és gázkoronggal övezett T Tauri-típusú változócsillag körül aktív bolygókeletkezés zajlik, legalább két bolygókezdeménnyel – erről három évvel ezelőtt mi is beszámoltunk. Mindössze ötmillió éves korával ez a Hubble által valaha megfigyelt legfiatalabb bolygó, ami azért különösen izgalmas, mert még a keletkezése és növekedése folyamán sikerült távcsővégre kapniuk a csillagászoknak.

A Hubble-űrtávcső felvétele a PDS 70b jelű bolygóról ultraibolya tartományban. A bolygó megpillantásához a központi csillag fényét a csillagászoknak a felvétel utófeldolgozása során ki kellett küszöbölniük. Ezt jelöli a középső sötét korong. Forrás: Hubblesite.org.

A ráhulló anyag miatt a PDS 70b bolygó lényegesen forróbb, mint egyensúlyi állapotában volna, emiatt pedig viszonylag intenzív ultraibolya (UV) fényt bocsát ki. A Hubble-űrtávcső nagy szögfelbontása mellett a jó UV-érzékenységére is szükség volt a sikeres megfigyeléshez. Ez tette lehetővé a csillagászok számára, hogy megmérjék a bolygó pillanatnyi tömegnövekedési ütemét. Az égitest az elmúlt ötmillió éve alatt már öt Jupiternyi tömeget gyűjtött, ám a jelek szerint mára a növekedése erősen lecsengőben van. A pillanatnyi ütemben egymillió év alatt is csupán egy század jupitertömeggel tudna már csak gyarapodni. Noha a tömegnövekedés ütemének ingadozásairól nem sokat tudunk, a megfigyelés azt sugallja, hogy ez a bolygó a keletkezési fázisának a végén járhat.

A PDS 70 csillagot körülvevő anyagbefogási korong por- és gázanyaga a születőben lévő PDS 70b bolygóra annak kisebb, saját akkréciós korongján keresztül jut el. Elképzelhetjük, hogy mindez a keringő és forgó mozgások mellett meglehetősen bonyolult dinamikával jár. Az asztrofizikusok úgy képzelik, hogy a bolygó saját korongjának anyaga az égitest mágneses erővonalai mentén lehullva éri el a felszínt, ahol a becsapódás energiája miatt a környezeténél tízszer forróbb, ultraibolya-tartományban erősen fénylő foltokat hoz létre.

A kutatók számára az egyik legnagyobb nehézség a központi csillag erős fényének kiküszöbölése volt, hiszen az 3000-szeresen ragyogja túl a bolygót az UV-tartományban. Ehhez olyan módszert fejlesztettek ki, amellyel a korábbi határnál a központi csillaghoz ötször közelebb található bolygók is megfigyelhetővé váltak.

Noha a Hubble-űrtávcső immár 31 éves, és pillanatnyilag éppen komoly technikai problémákkal küzd, a távcső felhasználói még mindig képesek új területekre merészkedve a korábbiaknál is nagyobb teljesítményt előcsalni belőle. Remélhetőleg a mérnököknek hamarosan sikerül újból életre kelteniük a gyengélkedő űreszközt, és akkor további célpontokat is megvizsgálhatnak ezzel az új módszerrel.

Forrás: Hubblesite.org

Hozzászólás

hozzászólás