Barna törpék és "kóbor bolygók" az Orion-ködben

Két angol csillagász az Orion-köd egyik csillagbölcsőként ismert tartományának alapos elemzésével tizenhárom "szabadon lebegő bolygót", és több mint száz nagyon fiatal barna törpét fedezett fel.

Philip Lucas a Hertfordshire-i, és Patrick Roche az Oxfordi Egyetem kutatója a hawaii-szigeti brit infravörös távcső (UKIRT) nemrég üzembe állított új kamerájával érte el a figyelemre méltó eredményt.

A barna törpék olyan "félbemaradt" csillagok, amelyeknek a Nap tömegének 8 százalékánál kisebb anyagmennyisége nem volt elegendő a csillagok energiatermelését hosszabb távon biztosító magfúzió beindulásához. Ennek ellenére az ilyen kis objektumokban is folyhat rövid ideig nukleáris energiatermelés (nem hidrogénből, hanem deutériumból) ha a tömeg a naptömeg 1,3 százalékánál (a Jupiter tömegének tizenháromszorosánál) nagyobb: a csillagászok ezért ezt tekintik a barna törpék alsó tömeghatárának.

Az Orion-köd Trapéz halmazának mostani infravörös vizsgálata tizenhárom ennél kisebb tömegű objektumra bukkant, közülük a legkisebbé legfeljebb a Jupiter tömegének nyolcszorosa. Hősugárzásuk nagyon gyenge, valószínűleg még a keletkezés időszakából fennmaradt maradványsugárzás. A kutatók "szabadon lebegő bolygók"-nak nevezték el őket, mert leginkább Naprendszerünk óriási gázbolygóihoz hasonlók, ugyanakkor nem keringenek valamely csillag körül, hanem magányosan sodródnak a csillagközi térben. Ezt megelőzően mindössze két hasonló objektumot fedeztek fel japán csillagászok a Kaméleon-ködben. A mostani eredmény viszont azt sejteti, hogy az efféle kóborló óriásbolygók sokkal gyakoribbak lehetnek, mint gondolták.



Az Orion-köd központi részének ez a hamis színezésű képét három, infravörös hullámhosszon készült felvételből állították össze. A felhasznált három szín (kék, narancs és vörös) rendre kétszeres hullámhosszaknak felel meg. A képen a csillagközi por által szórt csillagfény mellett csillagok, továbbá barna törpék és "szabadon lebegő bolygók" figyelhetők meg. Ez utóbbiak a látható fénytartományba eső megfigyelésekkel összevetve szűrhetők ki, mivel alacsony hőmérsékletük miatt csak infravörösben sugároznak

Mai ismereteink szerint a csillagok óriási molekuláris felhőkben keletkeznek. Az egyik legközelebbi ilyen ismert felhő az Orion-köd szívében található: a Trapézium-halmaz olyan "csillagbölcső", amely éppen születő, vagy ötmilliárd éves Napunkhoz képest nagyon fiatal (többségében legfeljebb 1 millió éves) csillagai révén egyre fényesebbé válik. A sötét molekuláris felhő drapériaként takarja a mögötte fekvő objektumokat, ezért - maroknyi közénk esőtől eltekintve - előtte jószerivel csak a halmaz tagjait látjuk. Így ez a tartomány a lehető legalkalmasabb hely nemcsak a csillagok születésének megfigyelésére, hanem barna törpék és kóborló óriásbolygók felkutatására is. Ezek ugyanis keletkezésük után igen gyors ütemben hűlnek, ezért leginkább egy még alakulófélben levő halmazban van remény a felfedezésükre.

Az óriásbolygókra vonatkozó megfigyelések egyik érdekes vonása, hogy valamennyiük tömege nagyobb a Jupiter tömegének nyolcszorosánál. Ez azt sejteti, hogy körükben is létezhet egy alsó tömeghatár, bár ezt még további megfigyelésekkel is meg kell erősíteni. Mindeközben a kutatók mintegy húsz barna törpének és óriásbolygónak a színképadatait is feldolgozták, s az máris egyértelműnek látszik, hogy bennük vízgőz található.

Az adatokból az is kitűnik, hogy bár a Trapézium-halmazban a barna törpék és a kóborló óriásbolygók száma megközelítheti a csillagokét. Ha ezek az arányok általánosnak tekinthetők, akkor - mivel egyedenként a tömegük jóval kisebb a csillagokénál -, összességükben sem képviselhetnek akkora anyagmennyiséget, amely számottevően hozzájárulhatna a Világegyetem hiányzó, "sötét" tömegéhez, miként azt több elmélet feltételezi.

(Élet és Tudomány)

Ajánló:

Az eredeti sajtóanyag angol nyelven a Royal Astronomical Society honlapján.