Szenzációs bejelentést tettek a csillagászok

Csillagászok egy csoportjának először sikerült közvetlenül lencsevégre kapnia egy újszülött planétát. A fiatal égitest 370 fényévre található a Földtől és egy narancsszínű törpecsillag körül kering.

A csillag a PDS 70 katalógusjelet kapta, és a szakértők már jó ideje gyanítják, hogy egy bolygó keringhet körülötte. A gyanú most beigazolódott, az újonnan felfedezett planéta a PDS 70b nevet kapta.

Habár részletes és meggyőző modellek állnak rendelkezésre a bolygókeletkezésről, nehéz bizonyítékot szerezni az elméletek helyességéről.

Jelenlegi ismereteink szerint a bolygókeletkezés folyamata a következőképpen néz ki: a születő csillagok körül gázból és porból álló anyagkorongok vannak (protoplanetáris korongok). A porszemek és kisebb-nagyobb kőzetszemcsék összetapadásával fokozatosan egyre nagyobb anyagcsomók, úgynevezett bolygócsírák (planetezimálok) állnak össze. A néhány száz vagy ezer kilométeres bolygócsírák idővel bolygóembriókká nőnek, végül a bolygóembriók összeütközésével és összeállásával születnek meg a bolygók. Amikor a fiatal csillag kora eléri a néhány millió évet, az anyagkorong nagyrészt „szertefoszlik", a bolygókeletkezés pedig befejeződik.

Napjainkig már számos felvétel készült protoplanetáris korongokról, az ezekben felfedezhető hézagok pedig formálódó planéták jelenlétéről árulkodnak. Ám újszülött bolygóról még egyetlen alkalommal sem lőttek közvetlenül képet, nem véletlenül:

a Naprendszeren túli bolygók távol vannak, és annyira haloványak, hogy az optikai teleszkópok számára gyakorlatilag láthatatlanok,

főleg akkor, ha a bolygóról visszaverődő fényt a csillaga fényessége miatt nem lehet észrevenni. Ezért sem látjuk például nappal a távoli csillagokat.

Nem egyszerű egy újszülött bolygót lencsevégre kapni

Mivel a PDS 70 protoplanetáris korongjában volt egy nagyobb hézag, a Max Planck Intézet és az Európai Déli Obszervatórium (ESO) munkatársai úgy gondolták, itt az idő tüzetesebben is megvizsgálni a gyanús régiót.

Ezek a fiatal csillagok körüli korongok a bolygók bölcsői, de ez idáig csak nagyon kevés közvetett megfigyelés született arról, hogy bébi planéták rejtőzhetnek bennük"

– mondta a kutatásban részt vevő egyik csillagász, Miriam Keppler. -

A korábbi hasonló bolygójelöltek lehetnek egyéb képződmények is a korongban."

A PDS 70 korongjában azonban számos olyan hely van, ahol feltételezhető fiatal bolygó jelenléte. A gáz- és poranyag korongja óriási területet foglal el, sugara eléri a 130 csillagászati egységet. (Egy csillagászati egység a Föld Naptól mért távolsága, azaz 150 millió kilométer körül van).

A narancsszínű törpék tömege kisebb a Napénál, ráadásul nem is annyira fényesek. Mivel a PDS 70 is ilyen, ez a tény segítette a megfigyelést, amit az úgynevezett koronográf segítségével végeztek el. A koronográf kitakarja a csillag fényes korongját, így a körülötte lévő objektumok láthatóvá válnak a megfigyelő számára. Ez önmagában természetesen még nem elég, szükség volt bizonyos hullámhosszú sugarak blokkolására is, hogy a korong képződményeit alaposabban is vizsgálni lehessen. Ezen túl még számos észlelési és adatfeldolgozási technikát is igénybe kellett venni.

A kulcsszerepet az ESO Nagyon Nagy Teleszkópja (Very Large Telescope; VLT) és a rajta lévő SPHERE műszer játszotta, amely képes a távoli, fiatal csillagok körül formálódó törmelékhalmazokat figyelni.

A SPHERE alkalmazásával a tudósok megtalálták azt, amit régóta kerestek: az egyik hézagban egy hatalmas bolygó van, aminek formálódása nagy valószínűséggel még nem fejeződött be, tovább „építi magába" a környezetében található anyagokat.

Ez az első felvétel, amelyen tisztán látható egy éppen keletkezőben lévő bolygó, amely a PDS 70 katalógusjelű fiatal törpecsillag körül kering. A bolygó fényes pontja jól látható a felvétel elsötétített középpontjától jobbra. A sötét folt a koronográf maszkja, ennek a feladata a központi csillag vakító fényének kitakarása Forrás: ESO/A. Müller et al.

Forróbb, mint a Naprendszer bármelyik bolygója

A vizsgálatok szerint az újszülött bolygó tömege a Jupiter tömegének sokszorosa, és körülbelül hárommilliárd kilométerre kering a csillagtól, ami nagyjából a Nap–Uránusz távolságnak felel meg.

A PDS 70b 120 földi év alatt kerüli meg egyszer a csillagát, felszíni hőmérséklete megközelíti az 1000 Celsius-fokot, sokkal forróbb tehát, mint a Naprendszer bármelyik bolygója.

„Kepplerék eredményei új utat nyitnak a bolygófejlődés bonyolult és kevéssé értett korai szakaszának jobb megismeréséhez" – teszi hozzá André Müller, a fiatal bolygót vizsgáló másik kutatócsoport vezetője. – „A bolygókeletkezés jobb megértéséhez szükséges a fiatal csillagok korongjába még beágyazott bolygók megfigyelése." A bolygó fizikai és légköri tulajdonságainak meghatározása révén a csillagászok ellenőrizni tudják a bolygókeletkezési elméleteket.

A csillagászok az ESO Nagyon Nagy Távcsövén (VLT) működő SPHERE műszer segítségével elsőként készítettek egyértelmű képfelvételt egy fiatal csillag poros környezetében éppen születőben lévő bolygóról. A fiatal bolygó rést nyitott a központi csillag körüli, a keletkezéséhez is anyagot szolgáltató gáz- és poranyagban. Az adatok szerint a bolygó légkörében felhők is úsznak.

Az eredmények az Astronomy & Astrophysics című csillagászati szakfolyóiratban láttak napvilágot.

Forrás: Science Alert, ESO