Fiatal csillagától meglepően távoli helyen fotózott le egy gázóriás exobolygót az ESO chilei óriástávcsöve

2477

Tőlünk 360 fényévre, a Musca (Légy) csillagképben látszó fiatal csillag körül keringő óriás exobolygóról készítettek nemrég közvetlen felvételeket az ESO távcsövével. A planéta egy gázóriás, ami önmagában még nem szokatlan. Az azonban már érdekes, hogy nagyjából 110-szer távolabb kering a csillagától, mint a Föld a Naptól, és egyelőre kérdéses, hogy egy ekkora bolygó miként alakulhatott ki ilyen távol a csillagától.

Az YSES 2b jelzésű szuperjupiter típusú exobolygó az ESO VLT felvételén. A planéta 110 csillagászati egységre kering a csillagától. A felvétel felső részén látszó csillag fényét a távcső koronagráfja kitakarta, hogy láthatóvá váljon a bolygó infravörös sugárzása. Forrás: ESO/SPHERE/VLT/Bohn et al.)

Az YSES 2b jelzésű exobolygót a Young Suns Exoplanet Survey (Fiatal Napok Exobolygó-felmérés, YSES) keretében fedezték fel, amely 2017 óta figyel 70, a fiatal Naphoz hasonló csillagot. A felmérés az Európai Déli Obszervatórium (ESO) chilei Nagyon Nagy Távcsövének (VLT) SPHERE műszerét használja, amely kitakarva a csillagok fényét lehetővé teszi a körülöttük keringő bolygók közvetlen megfigyelését. Mivel ez egy fiatal rendszer – mindössze 14 millió éves –, maga a bolygó is infravörös sugárzást bocsát ki, miközben hűl és zsugorodik.

A kutatók szerint a planéta nagyjából 6 jupitertömegű. A bolygók kialakulásának egyik elmélete, az úgynevezett magakkréciós modell szerint az ehhez hasonló tömegű bolygók a csillagukhoz jóval közelebb alakulnak ki. A modellben a protoplanetáris korong részecskéi egymáshoz tapadva kőzetmagokat alkotnak, amelyek nagy mennyiségű gázt gyűjtenek maguk köré. A csillagászok többsége szerint a Naprendszer bolygói így keletkeztek, bár a pontos részletekkel kapcsolatban még mindig vannak nyitott kérdések.

A bolygók kialakulásával kapcsolatos két vezető elmélet illusztrációja: fent a magakkréciós modell, lent pedig a korongbeli gravitációs instabilitásról szóló modell ábrázolása. (Forrás: NASA / ESA / A. Feild)

Az YSES 2b azonban olyan távol kering a csillagától, hogy másként kellett kialakulnia. A korong szemcséi befelé áramlanak, ezért nem maradnának elég sokáig a korong külső részén ahhoz, hogy a magakkréció létrejöhessen. „A csillagtól ilyen nagy távolságban a magakkréció nem hozhat létre olyan nagy bolygómagot, amely gázt gyűjthetne maga köré.” – mondja a kutatás vezetője, Alexander Bohn (Leideni Egyetem).

A másik lehetőség, hogy a bolygó gravitációs instabilitás következtében jött létre. Eszerint a modell szerint a csillagot körülvevő korong sűrűbb területei hirtelen összeomlanak, így hozva létre a bolygómagot. Ezzel az elmélettel az a gond, hogy a számítógépes modellek szerint gravitációs instabilitás következtében sokkal nagyobb tömegű objektumok jöttek volna létre: mégpedig legalább 13 jupitertömegű barna törpék.

Ezzel nem ért egyet az Edinburgh-i Egyetem munkatársa, Ken Rice, aki nem vett részt a kutatásban. „Igaz, hogy a gravitációs instabilitás útján létrejövő bolygóktól azt várhatjuk, hogy barna törpékké nőjenek, de a számítógépes modellek azt mutatják, hogy ezek kezdetben sokkal kisebb tömegű objektumok (talán néhány jupitertömegűek) lehettek, így határozottan elképzelhető, hogy egy 6 jupitertömegű bolygó gravitációs instabilitás útján jöjjön létre.” – mondja.

Bohn és kutatócsoportja azonban amellett érvel, hogy egy harmadik lehetőséggel állunk szemben. Szerintük lehetséges, hogy az YSES 2b a csillaghoz jóval közelebb, magakkrécióval alakult ki, de egy másik bolygó tömegvonzása távolabbi pályára perdítette a csillagtól. Ennek bizonyításához azonban fel kell fedeznünk a másik bolygót. A kutatók remélik, hogy a további vizsgálatok erre is lehetőséget teremtenek.

Az eredményeket közlő cikk az Astronomy & Astrophysics című lap hasábjain fog megjelenni. Online formában az arXiv.org preprint portálon érhető el.

Forrás: Sky & Telescope

Hozzászólás

hozzászólás