Bukott csillagok vagy szuperbolygók a barna törpék?

3269

A csillagok és a náluk jóval kisebb bolygók, két sokban különböző csillagászati objektum közötti “rést” töltik ki a barna törpék. Pontos keletkezésük azonban még máig nem tisztázott kérdés. A Heidelbergi Egyetem csillagászai viszont elképzelhető, hogy választ találtak erre a kérdésre. A galaxisunkban keringő ν Ophiuchi csillag körül ugyanis kettő barna törpét is találtak, melyek valószínűleg a porból és gázból álló protoplanetáris korongból keletkeztek a csillaggal együtt fejlődve, épp úgy, ahogyan a bolygók szoktak.

A barna törpék vagy egy csillag körül keringenek, vagy magányosan bolyonganak a hatalmas Tejútrendszeren belül. Tömegük legalább 13-szor nagyobb a Jupiterénél, mely elég nagy ahhoz, hogy legalább átmenetileg magfúziós folyamatokkal energiát termeljenek. Ugyanakkor ahhoz már nem, hogy magjukban begyulladjon a hidrogén és így saját fényt tudjanak kibocsájtani. A csillagászok így csak a kialakulásuk után sugárzott hő alapján képesek megtalálni őket. Becslések szerint legalább 100 milliárd barna törpe található a galaxisunkban, de hogy vajon hogyan keletkeznek, valóban “bukott” csillagok vagy esetleg szuperbolygók, ezidáig nem volt világos.

Művészi elképzelés egy barna törpéről, melyek nehezebbek és forróbbak a bolygóknál, de a csillagokkal ellentétben magjukban nincs fúzió. Két ilyen “bukott” csillagot fedeztek fel a ν Ophiuchi körül keringeni, 6:1-es rezonanciában. Ez arra utal, hogy valószínűleg a csillag körüli protoplanetáris korongban, bolygókra jellemző módon alakultak ki. (NASA/JPL-Caltech)

Dr. Andreas Quirrenbach professzor és kutatócsoportja a Heidelbergi Egyetem Königstuhl állami obszervatóriumában analizálták a ν Ophiuchi csillag radiális sebességének változásait. Az Amerikai Egyesült Államokban és Japánban telepített teleszkópokkal 11 éven át mérték a csillag sebességét. A ν Ophiuchi tömege a Napénak kicsit több mint két és félszerese, és körülbelül 150 fényévre található a Földtől az Ophiuchus (Kígyótartó) csillagképben.

A Heidelbergi Egyetem kutatócsoportja ahhoz hasonló mintázatot talált a mérési eredményekben, amit kettős csillagok, vagy a csillag körül keringő bolygók okoznak – ez eddig nem meglepő eredmény. Ebben az esetben viszont a részletesebb vizsgálatok meglepő eredményre vezettek: úgy tűnik, hogy a ν Ophiuchi csillag körül kettő barna törpe kering, melyek keringési periódusai 530, illetve 3185 nap, mely 6:1 rezonáns konfigurációnak felel meg. Tehát a ν Ophiuchi csillaghoz legközelebbi barna törpe hatszor ér körbe a csillag körül, mialatt a távolabbi barna törpe egyetlen keringést elvégez.

A ν Ophiuci csillagról készített radiális sebesség mérések publikált eredményei, mely mérés több mint 11 éven át, 2000. júliusától egészen 2011. októberéig tartott. Az ábrán az OAO (Okayama Astrophysical Observatory) mérései zöld háromszögekkel, a Lick Obszervatórium mérései kék körökkel, a VLT közeli-infravörös eredményei piros gyémántokkal vannak jelölve. A legjobban illeszkedő dinamikai modellt fekete folytonos vonal mutatja.

Ez a felfedezés teljesen új fényt vet a barna törpék evolúciójának kérdésére. Vajon csak az általános csillagokhoz hasonlóan csillagközi felhőkben tudnak kialakulni, vagy képesek egy csillag körüli porból és gázból álló protoplanetáris korongból is felépülni? „A 6:1-es rezonáns konfiguráció erősen a második esetre utal.” – magyarázta Quirrenbach professzor. „Csak így lehettek képesek a fiatal barna törpék évmilliók alatt stabil rezonanciába beállni.”

Erre utal a ν Ophiuchi rendszer részletes dinamikai analízise, számolnak be a kutatók az Astronomy & Astrophysics tudományos folyóiratban megjelent publikációjukban. Ez az első ilyen jellegű szuperplanetáris rendszer, valamint az első biztos jel is arra, hogy a barna törpék kialakulhatnak protoplanetáris korongokban is, emelte ki Quirrenbach professzor. A professzor és kutatócsoportja remélik, hogy még több hasonló felfedezés vár rájuk, melyek egy napon lehetővé teszik, hogy világossá váljon, hány barna törpe “bukott” csillag valójában és hány a Jupiter és a Szaturnusz nagyobb tömegű testvére.

Forrás: phys.org

Hozzászólás

hozzászólás