Ritkák lehetnek a csillaguktól távoli exobolygók

Egy új felmérés alapján, részben a korábbi elgondolásokkal ellentétben, ritkák lehetnek a csillaguktól távol keringő exobolygók.

Az SDI-detektor korábbi felvétele a 12 fényévre lévő Epszilon Indi körüli barna törpéről (ESO)

Európai és amerikai csillagászok a Naprendszeren kívüli planéták, azaz az exobolygók egy sajátos csoportját keresték. Olyan, a Jupiterhez hasonló égitestekre vadásztak, amelyek a csillaguktól viszonylag messze, a mi Naprendszerünkben megfigyelthez hasonló térbeli helyzetben keringenek.

Naprendszerünkben az óriásbolygók a Naptól mérve 4 Cs.E.-nél (azaz 4 közepes Föld-Nap távolságánál) messzebb helyezkednek el, és az első exobolygók felfedezéséig ezt tartottuk normálisnak és általánosnak. Azonban hamar kiderült, hogy az ún. forró Jupiterekből, a csillagukhoz igen közeli pályára tévedt óriásbolygókból sok van a Világegyetemben.

Eddig elsősorban ilyen exobolygókat találtak a kutatások során, amit megfigyelési szelekciós hatásoknak tulajdonítottak: amikor ugyanis közelebb van egy planéta a csillagához, a ma elterjedt, ún. radiális sebesség és okkultációs technikákkal sokkal könnyebb felfedezni, mint egy távolabbit. Egy új felmérés azonban kifejezetten a csillaguktól távoli exobolygók nyomára próbált akadni, és meglepő eredményt hozott.

Laird Close, Beth Biller (University of Arizona) valamint kollégáik hároméves munkájuk keretében 54 fiatal és közeli csillagot vizsgáltak, az Európai Déli Obszervatórium (ESO) 8,2 méteres távcsövével és a 6,5 méteres MMT-teleszkóppal. A megfigyelések során a nemrég kifejlesztett SIS-detektort is felhasználták, amely az exobolygók légkörében jelenlévő metán alapján a csillagukhoz viszonylag közeli planéták sugárzását is kimutatja. A módszerrel a szakemberek viszonylag jó eséllyel tudnának a csillagától akár 10 Cs.E.-nél messzebb lévő exobolygót is megfigyelni.

A felmérés alapján 3-4 jupitertömeg körüli, illetve annál nehezebb óriásbolygók nem mutatkoztak 20 Cs.E.-nél messzebb a megvizsgált csillagok körül. Ez arra utal, hogy talán mégsem létezik az "exobolygó oázis", amelyet sokan a csillagok körüli, kb. 20 és 100 Cs.E. közötti tartományban feltételeztek. A megfigyelés alapján elképzelhető, hogy a csillaghoz közeli óriásbolygók az általánosak, míg a Naprendszerben megfigyelhető konfiguráció, tehát a csillagától távoli óriásbolygók ritkábbak.

Ugyanakkor ne feledjük, hogy a fenti 20 Cs.E. az Uránusz átlagos naptávolságához közeli. Ha tehát az előbbi műszerrel saját Naprendszerünket figyelnénk a távolból, feltehetőleg nem vennénk észre a Neptunuszt - a Jupiter és a Szaturnusz pedig kívül (pontosabban belül) esne a vizsgált tartományon. A fenti megállapítások persze csak a megvizsgált csillagokra érvényesek. Elképzelhető, hogy a kifejezetten nagytömegű égitestek körül ebben a térségben is akadnak óriásbolygók - míg a most megvizsgált kisebb tömegű csillagoknál főleg 20 Cs.E.-nél beljebb fordulnak csak elő az ilyen planéták.

Ugyancsak az exobolygó-kutatással kapcsolatos friss eredmény, hogy a Spitzer-űrteleszkóppal a 63 fényévre lévő HD 189733b jelű, 1,15 jupitertömegű exobolygó légkörét vizsgálták az infravörös tartományban. Akkor tanulmányozták a planétát, amikor az a Földről nézve elhaladt csillaga előtt. Az ekkor felvett színképből sikerült is vízgőzt kimutatni a planéta légkörében. Mivel az égitest igen közel kering csillagához, egy év és egy nap egyaránt mindössze 2,2 földi napig tart rajta, légköre pedig nagyon forró. A mérések alapján az atmoszféra jellemző hőmérséklete 1300 °C körül lehet, tehát folyékony halmazállapotú víz nem várható rajta.

Kereszturi Ákos