Kőzettörmeléket találtak egy kettős csillagrendszerben

2017.02.27. 19:55

Egy fehér és egy barna törpecsillag körüli kettős csillagrendszerben kőzettörmelékre utaló nyomokra bukkantak csillagászok a Földtől mintegy ezer fényévnyi távolságra.

Ez az első bizonyíték, hogy kettős rendszerekben is lehetnek kőzetbolygók

A felfedezés az első bizonyítéka annak, hogy a kettős csillagrendszerekben is lehetnek kőzetbolygók. Jay Farihi, a londoni University College kutatója és munkatársai megfigyeléseik eredményét a Nature Astronomy című szaklapban mutatták be.

Az SDSS-1557kettős rendszere egy forró fehértörpéből, és egy halvány, alig 60 Jupiter tömegnek megfelelő méretű barna törpéből állForrás: Phys.org

"Egy kőzetbolygó kialakulása két nap körül meglehetősen problematikus, a két csillag gravitációs ereje ugyanis nagy vonzó és taszító erőt képez, a kőzet és porrészecskéket pedig megakadályozza abban, hogy kifejlett bolygóvá álljanak össze" - fejtette ki Farihi az egyetem közleményében.

A kutatók a felfedezést a Csillagok háborúja elhíresült Tatooine bolygólyához hasonlítottákForrás: The Kobal Collection

Az eddig ismert kettős csillagrendszerek körül csak a Jupiterhez hasonló gázóriásokat figyeltek meg,

amelyek rendszerük külső zónájában alakultak ki.

Csillagok háborúja: a fehér és barna törpe keringője

A kutatók felfedezésüket a Csillagok háborúja című film Tatuin nevű képzeletbeli bolygójához, Luke Skywalker homokkal borított szülőhazájához hasonlítják, de a különbségekre is felhívták a figyelmet. A szakértők kiemelték: nem bolygót találtak, csak záporozó anyagra utaló jeleket, az anyag összetétele aszteroidára és hasonló kőzetdarabokra utal.

A SDSS-1557 rendszerben sikerült olyan nagy mennyiségű kőzettörmeléket kimutatni, amely a kutatók feltételezése szerint elegendő lesz kőzetbolygó kialakulásáhozForrás:Inverse

Farihi és csapata egy úgynevezett fehér törpét, egy kiégett csillag megmaradt magját vizsgálta. Közben derült ki, hogy az SDSS 1557 katalógusszámmal rendelkező csillagmaradványt egy barna csillag kíséri.

A barna csillagok úgynevezett "nem sikerült" csillagok,

amelyek nem érik el az ahhoz szükséges tömeget, hogy belsejükben stabil hidrogén-hélium magfúzió jöjjön létre, és így valódi csillagokká váljanak.

A fehér törpék a csillagfejlődés utolsó fázisát jelentik forró és szupersűrű anyagból álló kistömegű csillagokForrás: Astronomy Now

Az SDSS 1557-nek hatvanszor akkora a tömege, mint a Jupiternek. Ahhoz, hogy a stabil hidrogén-hélium fúzió létrejöjjön, a protocsillag magjában legalább 3 millió kelvin fokos hőmérséklet kialakulása és fennmaradása szükséges.

Ez az állapot pedig minimum a naptömeg 8%-át kitevő tömegnél jöhet csak létre.

( Ez nagyjából nyolcvan Jupiter tömegnek felel meg.) A barna csillagok vagy  törpék tömege az óriásbolygók és a legkisebb csillagok tömege között helyezkedik el. Noha a hidrogén-hélium fúzió sohasem indulhat be a magjukban, csillagászati értelemben rövid, epizódszerű időre a lítium vagy deutérium fúzió viszont igen.

A barna törpék tömege túl kicsi ahhoz, hogy a magjukban létrejöhessen a hidrogén-hélium fúzióForrás: All About Space Magazine

A barna törpék gyenge sugárzó energiáját a lassú gravitációs összehúzódásuk szolgáltatja.

Ezzel szemben a fehér törpe állapot a csillagfejlődés végső stádiumában akkor alakul ki,

amikor az anyacsillag élete alkonyán vörös óriássá fújódik fel, majd a gravitációs kollapszus (összeomlás) következtében forró és rendkívül sűrű anyagkoncentrációként létrejön a fehér törpe.

A fehér törpék között számos csillag csupán földméretű égitestForrás: Ohio University

A fizikai kettős (vagy többes) csillagrendszerekben a rendszert alkotó csillagok egymáshoz képesti mozgásában a két vagy több komponens tömegvonzása a meghatározó. Korábban azt feltételezték, hogy az ilyen rendszerekben érvényesülő erős gravitációs perturbáció (zavaró hatás) miatt nem jöhetnek létre stabil kőzetbolygók.

Kőzetbolygók jövőbeli bölcsője lehet a kozmikus törmelék

A tudósok megfigyelték, ahogy legalább 100 milliárd tonna anyag hullik záporként a fehér törpére. A pontos elemzés kémiai elemek, szilícium és magnézium jeleit mutatta az anyagban - ezekből tevődnek össze a kőzetbolygók és az aszteroidák is.

A kőaszteroidák anyagát is nagyobbrészt szilícium és magnézium alapú ásványok alkotjákForrás: NASA

A regisztrált mennyiség tömege egy legalább négy kilométer átmérőjű aszteroidáénak felel meg. "Több ezer olyan kettős csillagrendszert ismerünk, mint az SDSS 1557, de ez az első alkalom, hogy aszteroidatörmeléket és - szennyeződést láttunk" - emelte ki Steven Parsons, a Sheffieldi Egyetem kutatója, a tanulmány társszerzője.

A Hattyú (Cygnus) csillagképben található Albireo kettőscsillag. Korábban azt feltételezték, hogy a kettős rendszerekben a gravitációs perturbáció miatt nem jöhetnek létre bolygókForrás: Astronomy Now

"Az SDSS-1557-rendszerben felfedezett aszteroidatörmelék a kőzetbolygó-kialakulás egyértelmű jele. Ez segít megérteni, hogyan alakulhatnak ki kőzetbolygók kettős csillagrendszerekben" - tette hozzá Fahiri.

KAPCSOLÓDÓ CIKKEK