Bolygó amelyik elméletileg nem is létezhetne!

2016-07-12

Az Arizona Egyetem végzős hallgatója, Vanessa Bailey által vezetett nemzetközi csillagászcsapat egy Nap-szerű csillagtól eddig soha nem látott távolságban keringő bolygót fedezte fel. Ez az Arizona Egyetem által felfedezett első Naprendszeren-kívüli, úgynevezett exobolygó, ami a Jupiter tömegének 11-szeresével rendelkezik, tulajdonságaival a legkevésbé sem emlékeztet egyetlen eddig észlelt objektumra, új kihívást támasztva a bolygó kialakulási elméletek számára. "Ez a rendszer különösen elképesztő, mivel egyetlen bolygó- vagy csillag kialakulási modell sem magyarázza a látottakat" - nyilatkozott az egyetem csillagászati karán ötödik évét teljesítő Bailey a HD 106906 b jelű bolygóról.

Jelen ismereteink szerint a csillagaikhoz közel eső bolygók, mint a Föld, kicsi, aszteroidaszerű testekből állnak össze, melyek a formálódó csillagot körülvevő por- és gázkorongból születnek. Mindazonáltal ez a folyamat túl lassú, hogy a csillagoktól távol eső óriásbolygókat létrehozzák. Ezekhez egy másik mechanizmust társítanak, amiben a korong anyagának gyors és közvetlen összeomlásából alakulnak ki a bolygók. A korongok azonban ritkán tartalmaznak elegendő anyagot a naprendszerek peremén egy HD 106906 méretű bolygó kialakulásához. A kutatók több alternatív elmélettel is próbálkoztak, ilyen például egy mini bináris csillagrendszer kialakulása.

"A bináris csillagrendszer kialakulhat, amikor két szomszédos gázhalmaz egymástól többé-kevésbé függetlenül összeomolva csillagokat alkot, ezek a csillagok pedig elég közel vannak egymáshoz, hogy közös gravitációs vonzást kifejtve egy közös pályát alkossanak" - magyarázta Bailey. "Lehetséges, hogy a HD 106906 rendszer esetében a csillag és a bolygó egymástól függetlenül omlott össze különböző gázhalmazokból, valamilyen oknál fogva azonban a bolygót eredeztető halmaz nem tartalmazott elég anyagot, és nem nőtt olyan méretűre, amivel begyulladhatott volna, hogy csillaggá alakuljon".

Ezzel a forgatókönyvvel egy gond van, egy bináris rendszer két csillagának tömegaránya általában nem nagyobb 10 az 1-hez. "Esetünkben a tömegarány több mint 100 az 1-hez. A csillag kialakulási elméletek szerint nem létezhet ilyen szélsőséges arány, emellett a bolygóformálódási elméletek szerint nem alakulhat ki bolygó ilyen távolságban a szülőcsillagától" - ismertette a hiányosságokat Bailey.

Vanessa Bailey A felfedezett rendszer azért is érdekes a kutatók számára, mert még felfedezhető benne a bolygó és csillag kialakulási anyagából visszamaradt "törmelékkorong" egy része. "Az olyan rendszerek, mint ez, ahol extra információkkal rendelkezünk a bolygó környezetéről, potenciális segítséget ad a különböző kialakulási modellek kibogozásához" - tette hozzá Bailey. "A bolygó orbitális mozgásának jövőbeli megfigyelései és az elsődleges csillag törmelékkorongja segíthet választ adni a kérdésekre".

A csupán 13 millió éves, fiatal bolygó még mindig a kialakulásból visszamaradt hőtől fénylik. Mivel 1500 Celsius fokos hőmérsékletével a bolygó jóval hidegebb, mint csillaga, energiájának nagy részét nem a látható, hanem az infravörös tartományban bocsátja ki. A Hubble űrtávcső felvételei mellett a csillagászok az adaptív optika elnevezésű technológiát vetették be az észlelésekhez. A csapat az Arizona Egyetem által kifejlesztett Magellan Adaptív Optikai (MagAO) rendszert, valamint a Clio2 infravörös kamerát alkalmazta, melyek a chilei Atacama-sivatagban elhelyezkedő Magellan távcsövön helyezkednek el.

A műszerekkel a csapat megállapította, hogy a bolygó együtt mozog a csillaggal, illetve magának a kísérő objektumnak a bolygó mivoltát is. "Minden új, közvetlenül észlelt bolygó tovább mélyíti a bolygók kialakulásáról szerzett ismereteinket" - mondta Tiffany Meshkat, a hollandiai Leiden Obszervatórium csillagásza, a csapat tagja. "Ez a felfedezés különösen érdekes, mivel pályája ennyire távol esik szülőcsillagától. Ez számos fontos kérdést vet fel kialakulásának történetéről és összetételéről. Az ilyen felfedezések újabb ismereteket adnak más bolygórendszerek sokszínűségéről".