Jó néhány új csillagászati műszernek köszönhetően az elmúlt években robbanásszerű fejlődésen ment keresztül a Naprendszeren túli exobolygók és -rendszerek kutatása. A különféle műszerek és módszerek különböző felépítésű bolygórendszerekre érzékenyek. Ezek azonban jól kiegészítik egymást, és így nagyon változatos kép tárult a szemünk elé, rendkívül eltérő szerkezetű rendszerekkel. A bolygókeletkezés ilyen sokféle kimenetelének leírása komoly kihívást jelent az elméleteink számára. Most egy új, eddig ismeretlen típusú bolygórendszer felfedezése árnyalja tovább a képünket. Ez a felfedezés egyúttal a bolygórendszer-keletkezési elméletek finomhangolására is lehetőséget nyit.
A többek közt az Európai Déli Obszervatórium (ESO) által üzemeltetett Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) rádiótávcső-hálózat az exobolygórendszer-kutatás frontvonalának igazi nagyágyúja. Ez az eszköz keletkező bolygórendszerekről, protoplanetáris korongokról képes nagy felbontású felvételeket készíteni. Az ALMA a fiatal csillagok körüli porból, gázból és jégszemcsékből álló hideg protoplanetáris korongok sugárzására érzékeny. Ezek anyagából keletkeznek a bolygók, a holdak, a kisbolygók és az üstökösök. A bolygók elhelyezkedését a korongban általuk tisztára söpört sötét sávok jelzik a felvételeken.
Egy, a Cambridge-i Egyetem csillagászai által vezetett kutatócsoport az ALMA segítségével egy aktív csillagkeletkezési régióban lévő fiatal csillagot, a CI Tau-t vizsgálta. Ez a csillag már korábban is ismert volt a csillagászok előtt egy, a központhoz közeli forró óriásbolygójáról, ami az első felfedezett forró jupiter volt protoplanetáris korongban. A friss ALMA megfigyelések további három bolygót mutattak ki. A mindössze kétmillió éves rendszer a csillagok között még csecsemőnek számít, ám négy hatalmas bolygónak is otthont biztosít, melyek közül a legkülső ráadásul a legbelsőnél ezerszer távolabb található a központi csillagtól.
A legbelső bolygó nagyjából egy jupitertömegű, és pályasugara a Merkúr bolygóéhoz hasonló. A következő bolygó hatalmas, közel 10 jupitertömegű. A legtávolabbi két bolygó tömege pedig a Szaturnusz tömegéhez hasonló, a legkülső bolygó pályasugara a Neptunuszénak háromszorosa. Az ismert exobolygók 1 %-a forró jupiter, így a két belső bolygó nem jelent túlságosan nagy meglepetést. Ám az ismert forró jupiterek többsége ezeknél jóval idősebb. A csillagászok arra is keresik a választ, hogy vajon a távolabbi két bolygó szerepet játszhatott-e abban, hogy ilyen fiatal csillagrendszerben ilyen szoros pályára került egy óriásbolygó. A két külső bolygó szintén kérdéseket vet fel. A modellek szerint ezek az égitestek először egy szilárd magot halmoznak fel, majd ez gyűjti maga köré a további gázanyagot. Ehhez a folyamathoz azonban sok időre van szükség, éspedig a csillagtól távolabb, a ritkább koronganyagban még hosszabb a keletkezéshez szükséges idő. Ez a két bolygó, tekintve az egész rendszer fiatal korát, talán a csillaghoz közelebb jött létre.
A CI Tau bolygórendszerét az ALMA után más távcsövekkel, további különböző hullámhosszakon tervezik megvizsgálni a csillagászok, hogy jobban megérthessük a korong és a benne lévő bolygók tulajdonságait, keletkezésüket. Az ALMA – az első olyan távcső, amivel keletkező bolygókról készíthető felvétel –, pedig mindeközben reményeink szerint további meglepő érdekességekkel fog szolgálni a bolygók keletkezésével kapcsolatban.
Forrás: Phys.org
A tudományos eredményeket bemutató szakcikk az Astrophysical Journal folyóiratban jelent meg: C. J. Clarke et al. „High-resolution Millimeter Imaging of the CI Tau Protoplanetary Disk: A Massive Ensemble of Protoplanets from 0.1 to 100 au”, 2018. október 4., ApJL, 866, 1
