Egyre precízebb a "bolygóvadászat"

Csillagászok két olyan Naprendszeren kívüli bolygót fedeztek fel, amelyek a Szaturnusznál is kisebb tömegűek. Ezzel új fejezet nyílt az exobolygók kutatásában.

Az egyik új bolygó fantáziarajza (Lynette Cook).Jelenleg mintegy 30 olyan Naprendszeren kívüli bolygót (exobolygót) ismerünk, amelyek a Naphoz hasonló csillagok körül keringenek. Számuk folyamatosan gyarapodik, amiből nyilvánvalónak tűnik, hogy a kísérőkkel rendelkező csillagok igen gyakoriak, sőt minden bizonnyal általánosak a Tejútrendszerben. A probléma az, hogy e bolygók mindegyike a Jupiternél nagyobb vagy ahhoz hasonló tömegű gázóriás, így az általunk ismert élet nem lehetséges rajtuk.



Az eddig felfedezett exobolygók tömegeloszlása. Általában a Jupiternél nagyobb tömegűek

A jelenlegi felfedezés során azonban jelentős előrelépés történt, mivel a Szaturnusznál is kisebb tömegű exobolygókat fedeztek fel. A Szaturnusz tömege csak harmada a Jupiterének, persze még így is igazi óriás, hiszen 95-ször nehezebb a Földnél. A bolygóészlelés technikájának fejlődése azonban jól látható, s a jövőben ez vezethet a Földhöz hasonló bolygók felfedezéséhez. Geoff Marcy, a Kaliforniai Egyetem (Berkeley) csillagásza, a legismertebb és legeredményesebb "bolygóvadász" a következőképpen illusztrálta a helyzetet. "Képzeljük el, hogy egy sziklás tengerpartot próbálunk megfigyelni. Az eddigi műszerekkel csak a legnagyobb kőtömböket láthattuk. Most következnek a kisebb sziklák. A Földhöz hasonló bolygókat keresve már a kavicsokat kellene látnunk."

A felfedezés elméleti jelentőségét az adja, hogy megerősíti a jelenleg általánosan elfogadott bolygókeletkezési elméleteket. Ezek lényege, hogy a fiatal csillagok körüli anyagkorongokból alakulnak ki a bolygórendszerek úgy, hogy a korongban keringő alkotórészek folyamatosan összeolvadnak ("hógolyó-modell"). A korongok és a bennük zajló bolygókeletkezési folyamatok jelenlétére a Hubble-űrtávcső megfigyelései már több bizonyítékot szolgáltattak. Így jöhetett létre mintegy 4,6-5 milliárd évvel ezelőtt a Naprendszer is. A korong egykori jelenlétére utal, hogy a bolygók ma is közel egy síkban helyezkednek el, s keringési irányuk megegyezik. A "hógolyó-modell" azt jósolja, hogy egy kialakult rendszerben több kisebb bolygónak kell jelen lennie, mint ahány óriásnak. Éppen ez az, aminek lehetőségét a mostani felfedezés először erősítette meg. Valószínű, hogy az eddig felfedezett "jupiterek" csak a jéghegy csúcsát képviselik, s számos kisebb bolygó van jelen mellettük az egyes rendszerekben.

A felfedezés a már említett Marcy, továbbá Paul Butler (Carnegie Institution, Washington) és Steve Vogt (Kaliforniai Egyetem, Santa Cruz) nevéhez fűződik. A csapat a hatalmas Keck-teleszkópok egyikével dolgozott (a két 10 méteres tükörátmérőjű távcsőóriás a hawaii-szigeteki Maune Kea tetején áll). A bolygók egyike a 109 fényévnyi távolságban lévő HD46375 jelű csillag körül kering, tömege 80%-a a Szaturnuszénak, keringési ideje 3,02 nap, csillagtávolsága kb. 6 millió km. A másik égitest a 79 Ceti körül kering (117 fényévnyi távolság), tömege 70%-a a Szaturnuszénak, keringési ideje 75 nap, csillagtávolsága kb. 52 millió km.

Látható tehát, hogy mindkét bolygó igen közel van csillagához (ezért a rövid keringési idő). Összehasonlításul: a Naprendszer legbelső bolygója a Merkúr, amely 60 millió km-re kering a Naptól, 88 napos keringési idővel. A közelség miatt mindkét bolygónak magas a felszíni hőmérséklete (830, illetve 1130 Celsius-fok), így az általunk ismert élet ezért sem létezhet rajta, másrészt valószínűleg főképpen hidrogénből és héliumból állnak, akárcsak a Szaturnusz.

A felfedezés a csillagok radiális sebességváltozásainak észlelésével történt, ami megszokott módszer a "bolygóvadászoknál". Lényege, hogy a kísérő égitestek a csillag mozgásában apró, periodikusan ismétlődő változásokat okoznak (gravitációs hatásuknál fogva egy kicsit "rángatják" a csillagot), amit egy bizonyos érték felett észlelni tudunk. A Keck-teleszkóp teljesítményét és a műszerek fejlődését jelzi, hogy a csillagok sebességváltozása mindössze 11 m/s körül mozgott, ami csak egy kicsit gyorsabb az emberi sprintnél.

A jelenlegi felfedezés egy többéves kutatássorozat legújabb eredménye, amelynek során 1100 csillagot vizsgálnak át a Föld 300 fényéves környezetében. Talán már nincs messze az első "kavics" megpillantása sem.

S. T.

Ajánló:

A tudósok különféle számítógépes szimulációkból, új adatokból és kutatásokból néhány meglepő új felfedezésre jutottak a Naprendszerünk óriásbolygóival kapcsolatban. Feltételezéseik szerint ezek az óriások eredetileg nem ott voltak, ahol most vannak. Magyar nyelvű összefoglaló és gazdag linkgyűjtemény a témában. Exobolygók kutatása egy másik módszerrel. A mikrolencse-hatást használó bolygóvadászat első nagy eredménye, a módszer részletes ismertetésével. Geoff Marcy és kollegái honlapja a témában. Az eredeti sajtóanyag angol nyelven. Az oldalon további ábrákat és információkat, továbbá remek animációkat is találunk.

Korábban:

1999. szeptember 17. Egy nemzetközi csillagászcsoportnak először sikerült olyan Jupiter-szerű, Naprendszeren kívüli bolygó (exobolygó) nyomára bukkannia, amely két csillagot körülölelő pályán kering. 1999. november 17. A csillagászok első ízben voltak tanúi annak, amint egy exobolygó (Naprendszerünkön kívüli planéta) keringése során elhaladt a csillaga előtt. A megfigyelés újabb és független bizonyíték az exobolygók létezésére. Ami még fontosabb: közvetlen megerősítésről van szó. 1999. december 27. Brit csillagászok bejelentették, hogy sikerült egy exobolygó fényét elkülöníteniük csillagának sugárzásától. A kékes színű óriásbolygó az első idegen világ, amelyet ezen a módon láthatunk.