Nézze meg a sporthíreket is
Iratkozzon fel hírlevelünkre Nézze meg a sporthíreket is
Extraszoláris, vagy rövidített nevükön exobolygóknak hívjuk azokat a sötét égitesteket, amelyek a Naprendszeren kívül, más csillagok körül keringenek. A távcsöves csillagászat hajnalától majdnem négyszáz évnek kellett eltelnie az első exobolygó azonosításáig.
A kozmoszban még az azonos galaxist alkotó csillagok között is olyan irdatlanok a távolságok, hogy sokáig még a legnagyobb teleszkópokkal is csak fényes pontokként lehetett észlelni a hozzánk legközelebb fekvő, vagy a távolabbi, de hatalmas, több százszoros naptömeggel rendelkező óriáscsillagokat.
A kozmikus távolságok érzékeltetésére:
ha a Földet egy narancsméretű gömbbé kicsinyítjük, ebben a modellben a pingponglabda méretű Hold 3,8 méterre kering a Föld körül, viszont ahhoz, hogy eljussunk a Naphoz, már tizenöt kilométert kellene gyalogolnunk.
Ebben a lekicsinyített rendszerben a hozzánk legközelebb fekvő csillag, a 4,22 fényévre fekvő Alfa Centauri C viszont már olyan messze van, mint a Föld-Hold tényleges távolsága, vagyis megközelítőleg 400 ezer kilométerre. Ezért sem véletlen, hogy az űrtávcsövek korszakáig a Naprendszeren kívüli bolygók csupán a sci-fi világában léteztek, egészen az 1990-es évek elejéig, az első exobolygók felfedezéséig.
2012 februárjában már 760 exobolygót ismert a tudomány, és 609 galaxison belüli bolygórendszert. A folyamatosan korszerűsödő észlelési technikáknak, illetve az egyre nagyobb felbontóképességgel rendelkező óriásteleszkópoknak köszönhetően, a NASA 2021. augusztusi adatai szerint (NASA Exoplanet Archive) már 4512 exobolygót katalogizáltak, amelyeknek folyamatosan gyarapszik a száma.
Bebizonyosodott, hogy a Naprendszer egyáltalán nem tekinthető egyedi bolygó-oázisnak a galaxisunkban, amit nagy valószínűség szerint számtalan, hozzánk hasonló bolygórendszer népesít be.
A Tejútrendszeren belül az eddig tőlünk legmesszebb felfedezett exobolygó távolsága mintegy 3000 fényév.
Azonban egészen mostanáig a távoli galaxisok exobolygóinak léte ugyanúgy elméleti feltevéseken alapult, mint az 1990-es évekig a már bizonyossággá vált „házi", vagyis Tejútrendszeren belüli exobolygóké.
A Nature Astronomy szaklapban publikált szenzációs felfedezés szerint a NASA Chandra X-ray Obszervatórium segítségével először sikerült egy Tejútrendszeren kívüli exobolygó nyomaira bukkanni a Vadászebek (Canis Venatici) csillagképben, tőlünk mintegy 28 millió fényév távolságra fekvő M 51-es spirális galaxisban.
Az M 51-es extragalaxist jellegzetes profilja miatt Örvény-galaxisként is emlegetik az asztrofizikusok valamint a műkedvelő csillagászok, amit már egy 15-20 centiméteres átmérőjű optikával rendelkező amatőr tükrösteleszkóp is szépen megmutat. "Megpróbálunk egy teljesen új színteret nyitni más világok megtalálására azáltal, hogy bolygójelöltek után kutatunk röntgen hullámhosszon. Ez a stratégia lehetővé teszi, hogy más galaxisokban is felfedezhessünk exobolygókat" - nyilatkozta Rosanne Di Stefano, a Harvard & Smithsonian Asztrofizikai Központ munkatársa (Cambridge Massachusetts), a tanulmány társszerzője.
Di Stefano és munkatársai a Tejútrendszeren túli három galaxisban keresték exobolygók nyomait, az úgynevezett röntgensugár-áthaladásos módszerrel, a Chandra és az Európai Űrügynökség XMM-Newton űrtávcsövének segítségével. A kutatás 55 extragalaktikus rendszerre terjedt ki az M 51-ben, 64 rendszerre az M 101-es jelű „Pinwheel" galaxisban, valamint további 119 rendszerre az M 104-es „Sombrero" galaxisban.
A három csillagvárosra kiterjedt kutatás azonban csak egyetlen exobolygójelöltet eredményezett, az M 51-ULS-1 rendszerben. A Tejútrendszeren belüli exobolygókat eddig a földi és űrteleszkópok segítségével elsősorban az optikai fény és az ember számára észlelhető más elektromágneses sugárzástartományban kutatták. Az exobolygók felfedezése a roppant távolság, illetve a bolygók kis tömege, valamint az anyacsillaguk erős fénye miatt számít különösen nehéz tudományos vállalkozásnak.
Ennek ellenére már számos jól működő módszert kidolgoztak az exobolygók azonosításához, amelyeknek az a közös jellemzője, hogy az optikai fényben, a spektrumban, valamint a csillag mozgásában mutatkozó gravitációs eredetű anomáliákra koncentráltak. Di Stefano és munkatársai most ehelyett a röntgensugárzást kibocsátó kettős rendszerekből származó röntgensugarak intenzitásában mutatkozó gyengülést keresték. Az úgynevezett röntgen bináris rendszerek olyan kettőscsillagok, amelyeknek vagy egy neutroncsillag, vagy pedig fekete lyuk az egyik tagja.
A szupersűrű és ezért rendkívül erős gravitációval rendelkező neutroncsillag vagy a fekete lyuk, mint egy halálos parazita, anyagot szív el normál csillagpárjától. A neutroncsillaghoz, illetve a fekete lyuk eseményhorizontjához közel kerülő „kiszívott" anyag túlhevül, és röntgensugarakat bocsát ki. Mivel a fényes röntgensugarakat produkáló régió kicsi és rendkívül jól körülhatárolható, ezért az e régió előtt elhaladó bolygó a röntgensugárzás nagy részét vagy akár egészét is időlegesen blokkolhatja.
Mindez jelentősen megkönnyíti az átvonulás észlelését, mivel a bolygó hatására átmenetileg teljesen eltűnhetnek röntgensugarak.
Az új módszer lehetővé teszi az exobolygók sokkal nagyobb távolságból történő észlelését, a jelenlegi optikai fénytranzit-vizsgálatokhoz képest. Az M51-ULS-1 kettős rendszerben a neutroncsillag vagy fekete lyuk kísérőjét alkotó „normál" csillag a mérések szerint hússzoros naptömegű égitest. A Chandra mérési adatai szerint a röntgensugárzás körülbelül három órán át tartott, ami ezután nullára csökkent.
A mérési eredményekből a kutatók arra jutottak, hogy az M51-ULS-1 rendszer exobolygójelöltje nagyjából akkora lehet, mint a Szaturnusz, amely körülbelül kétszer olyan távolságra kering a neutroncsillagától, vagy a rendszer másik tagját alkotó fekete lyuk eseményhorizontjától, mint a Szaturnusz a Naptól.
Ez a tény pedig roppant veszélyes hellyé teszi a tőlünk 28 millió fényév távolságra fekvő bolygót. A bolygónak már a múltban is szörnyű megpróbáltatásokat kellett elviselnie, de valószínűsíthető, hogy így lesz ez a jövőben is.
Az M51-ULS-1 exobolygójának már bizonyosan túl kellett élnie egy szupernóva-robbanást,
amelyből a bináris rendszer neutroncsillaga vagy fekete lyuka keletkezett. A hússzoros naptömegű másik kísérőcsillag a csillagfejlődés törvényszerűségei alapján igen nagy valószínűséggel szintén szupernóva-robbanásban fog kimúlni, ami halálos, rendkívül magas dózisú sugárzással fogja elárasztani a hozzá közel keringő bolygót.
De könnyen lehetséges, hogy még mielőtt ez bekövetkezne, az iszonyatos gravitációs erő a neutroncsillagba olvasztja, vagy a fekete lyuk eseményhorizontja mögé „szipkázza" a szerencsétlen sorsú bolygót. A jövő szempontjából azonban egyik forgatókönyv sem tűnik túl megnyugtatónak az M51-ULS-1 exobolygója számára. A kutatók hangsúlyozzák, hogy noha még további mérések szükségesek a felfedezés megerősítéséhez, de az új módszer ablakot nyit a távoli galaxisokban rejtőzködő exobolygók felfedezésére.
A tudósok a Chandra és az XMM-Newton archívumában is kutatni fognak más galaxisokban lévő további exobolygójelöltek után. Jelentős Chandra-adatkészletek állnak rendelkezésre legalább 20 galaxishoz, köztük néhány olyan csillagvároshoz, mint például az M 31-hez és az M 33-hoz, amelyek sokkal közelebb vannak az M 51-nél, lehetővé téve a rövidebb áthaladások észlelését. Egy másik érdekes kutatási irány a röntgensugár áthaladásának keresése a Tejútrendszer röntgenforrásaiban, hogy új közeli bolygókat fedezzenek fel szokatlan környezetben.
Felhasznált forrás:
NASA Exoplanet Extraploration, The first evidence of a planet beyond our galaxy
