Amerikai kutatók egy nagyon fiatal, mindössze 11 millió éves csillag körül találtak egy forró Neptunuszt a Kepler-űrtávcsővel.
Az exobolygókat övező egyik nagy rejtély, hogy miért kering olyan sok közülök a csillagához nagyon közel, a Naprendszer bolygóinál sokkal kisebb távolságokban. Hogyan kerülhettek oda egyáltalán? Az egyik lehetséges magyarázat, hogy ott helyben születtek, az éppen kialakuló csillagot körülvevő, belső, forró por- és gázkorongban. Más elképzelések szerint a közeli bolygók is távol, hidegebb területeken születtek eredetileg, a Nap-Föld távolságnál is kintebb, majd onnét vándoroltak be a mostani pályájukra. A migrációt hajthatta a szülő porkoronggal, vagy a már kialakult bolygókkal, illetve akár közeli csillagokkal való kölcsönhatásuk is.
A forgatókönyvek csak úgy ellenőrizhetőek le, ha fiatal csillagok körüli bolygókat keresünk, és megfigyeljük a pályáikat. Ha az égitestek a szülő porkorongban vándoroltak beljebb, hamar elérik végső pályájukat, és már fiatal csillagoknál is feltűnnek szoros közelségben. Ehhez képest a többi bolygóval vagy környező csillagokkal való kölcsönhatás sokkal lassabb időskálákon működik csak, és fiatal csillagok körül még nem láthatunk közeli bolygókat.
De egyelőre csak kevés fiatal csillag körül sikerült bolygókat kimutatni. A most felfedezett K2-33b bolygó anyacsillaga a 11 millió éves Felső-Skorpió asszociáció, egy kb. 400 fényévre található, fiatal csillagokból álló csillagcsoport tagja. A K2-33b-t a Kepler-űrtávcső K2 missziója keretében fedezték fel: a bolygó 5,42 naponta elhalad a csillaga előtt, tranzitot, vagyis kitakarás okozta fényességcsökkenést okozva. Csakhogy fiatal csillagoknál nem olyan egyszerű bolygókat keresni.
“A fiatal csillagokat nehezebb vizsgálni, mint az öregebbeket, amik körül a bolygók legnagyobb többségét felfedezzük. Maguk a csillagok is erősen változtatják a fényességüket a csillagaktivitás miatt, és körbeveheti őket a bolygókeletkezésből maradt törmelék (por és kövek). De sikerült ezeket a magyarázatokat kizárnunk az észlelt tranzitjel esetében.” – mondta el Andrew Mann (University of Texas, Austin, USA), a szakcikk vezető szerzője.
A bolygó nagyjából másfélszer akkorának adódott, mint a Neptunusz, és a csillagához nagyon közel, a Nap-Föld távolság huszadára kering a csillagától. Ez pedig arra utal, hogy legalább a nagybolygók egy része a csillaghoz közel születik, vagy gyorsan, néhány millió év alatt migrál be a szoros pályára. Az eredmények figyelemre méltóak, mivel a nagybolygók vándorlásának mikéntje és időpontja komoly hatással van a földszerű bolygók keletkezésére is. “Ha a Jupiter vagy a Neptunusz befelé vándorolt volna a földszerű bolygók keletkezése után, valószínűtlennek tűnik, hogy a Naprendszerben maradt volna a Föld, vagy egyáltalán bármelyik földszerű bolygó.” – tette hozzá Mann.
A csillagászok a K2 méréseken túl számos földi műszert is bevetettek a bolygó létének megerősítésére. A Keck-II távcsővel nagyfelbontású képeket készítettek, hogy csillagszerű kísérőket vagy a háttérben látszó zavaró égitesteket kizárják. A chilei Cerro Tololo obszervatórium 4 méteres, és a texasi McDonald obszervatórium 2,7 méteres távcsöveivel színképeket rögzítettek, hogy a bolygó tömegét és a csillag átmérőjét megbecsülhessék. Emellett az MEarth robottávcsövekkel további tranzitokat is kimértek.
A fiatal csillagokat övező kiemelt figyelmet jól jelzi, hogy Mannék kutatásával párhuzamosan, de tőlük függetlenül egy másik kutatócsoport is bejelentette a K2-33b felfedezését. A California Institute of Technology-nál (Caltech, Pasadena, USA) dolgozó csillagászok, Trevor David és Lynne Hillenbrand vezetésével, szintén arra jutottak, hogy a bolygó vagy a csillaghoz közel született, vagy nagyon gyorsan jutott közel hozzá. Továbbá a K2-33b már egy teljesen kifejlett bolygó, de egyben roppant fiatal, élete legelején járó égitest is, amely a jövőben további fejlődésen fog átmenni. Éppen ezért a történet még nem ért véget, sőt: a következő feladat a kutatók előtt az, hogy pontosabban meghatározzák a bolygó tömegét, és így a sűrűségét is, és összehasonlítsák az öregebb bolygókkal és a rendelkezésre álló bolygókeletkezési modellekkel.
Az eredményeket bemutató szakcikkek az Astronomical Journal (Mann et al.) és a Nature (David et al.) szakfolyóiratokban jelennek meg.
