Kutatás a Föld "testvérei" után

Megvan az eddigi legkisebb "szuper-Föld"?

Spanyol csillagászok valószínűleg egy minden eddiginél kisebb tömegű exobolygó nyomára bukkantak egy vörös törpecsillag rendszerében.

2008.04.24 10:18hirek.csillagaszat.hu
nyomtatásKinyomtatom
beszélj rólaFórumozok róla
+Nagyobb betűméret-Kisebb betűméretbetűméret

Az elmúlt néhány évben robbanásszerű fejlődésnek indult a más csillagok körül keringő bolygók kutatása: a folyamatosan fejlesztett műszereknek és a kifinomult, ötletes technikáknak köszönhetően egyre kisebb tömegű planétákat találunk idegen naprendszerekben. Bár az igazi áttörésnek számító, Föld méretű bolygók detektálása egyelőre várat magára, az ún. "szuper-Földek" osztályából már sikerült felfedezni öt-hat példányt.
 
Ebbe a kategóriába azokat a kb. 10 földtömegnél kisebb tömegű planétákat sorolják, melyek az elméletek szerint szilárd felszínűek lehetnek (azaz ún. kőzetbolygók). Ezen objektumok kimutatásához nincs mindig szükség közvetlen módszerre. Egy ugyanabban a rendszerben lévő, korábban már felfedezett bolygó csillag előtti átvonulásai során fellépő, apró időpont-eltolódások (az ún. timing-effektus), vagy a csillag látóirányú (radiális) sebesség-görbéjének - a már ismert bolygó hatásainak levonása utáni - részletes analízise révén is kimutatható további kísérő(k) jelenléte. I. Ribas (CSIC-IEEC, Spanyolország) és kollégái a GJ 436 jelű vörös törpecsillagról az utóbbi években összegyűlt, fotometriai és spektroszkópiai adatokat vetették alá alapos elemzésnek. 

Elméletük szerint a csillag négy évvel ezelőtt felfedezett, kb. 20 földtömegű (azaz nagyjából a Neptunusz tömegével megegyező) bolygóján kívül más égitest is kering a GJ 436 körül. Feltételezésük onnan eredt, hogy a GJ 436b jelű, 2,6 nap keringési idejű kísérő pályája meglehetősen elnyúlt (az excentricitás értéke 0,15 körül van), holott - a csillag kb. 6 milliárd éves életkorát figyelembe véve - már régen kör alakúvá kellett volna fejlődnie a rendszerben fellépő árapály-hatásoknak köszönhetően. 

A jelenség legkézenfekvőbb magyarázata egy (vagy több) külső bolygó jelenléte, mely(ek) gravitációs hatása folyamatosan perturbálja a belső bolygó mozgását. További gyanúra adott okot, hogy a csillag radiálissebesség-görbéjében - a korábban felfedezett kísérő hatása mellett - kimutatható egy nagyon kis mértékű, szisztematikus trend is.

A kutatók a további kísérő(k) kimutatásához a rendszer egy nagyon érdekes sajátosságát használták fel. A GJ 436b nagy excentricitása miatt a bolygóátvonulások detektálási esélye nagyon erősen függ az inklinációtól (azaz a látóirány, valamint a keringési sík által bezárt szögtől). A legújabb adatok szerint az inklináció szöge 86,3 foknak adódott, a számítások pedig azt mutatták, hogy 85,3 foknál kisebb érték esetén már nem lehetne látni fedést - azaz a megfigyelhető átvonulások is csak a csillagkorong szélén, "súroló" fedésként látszanak. 

Az utóbbi években két kutatócsoport is próbálkozott a tranzitok megfigyelésével: az egyik csoport 2004-ben nem járt sikerrel, a másik viszont 2007-ben észlelt átvonulásokat (innen származnak az előbb említett adatok). Ez az inklináció kis mértékű megváltozásával magyarázható, amit az égi mechanikai számítások szerint egy közeli objektum gravitációs perturbációja is kiválthat.

Ribas és munkatársai kiszámolták, hogy a megfigyelt jelenség létrejöttéhez az inklinációnak kb. 0,1 fokot kellett változnia évente. A numerikus modellezések alapján ez a legjobban egy 5,2 nap keringési idejű (azaz a GJ 436b-vel nagyjából 2:1 keringési rezonanciában lévő) planéta jelenlétével magyarázható. A radiálissebesség-görbék új elemzése révén (figyelembe véve a meghatározott keringési periódust, az inklinációt és az excentricitást) a feltételezett bolygó minimális tömegére 4,7±0,6 földtömeg (illetve a két bolygó pályája közötti, mintegy 15 fokos relatív inklinációra való korrigálás után 5,0±0,6 földtömeg) adódott.
 
Az eredmények alapján ez lehet az eddigi legkisebb tömegű, fősorozati csillag körül keringő exobolygó (az eddigi rekorderek becsült tömege 5 és 6 földtömeg közé esik). Az eredmények megerősítéséhez a csillagászok további átvonulások megfigyelését tervezik a Spitzer infravörös űrtávcsővel, amely kellő bizonyítékokkal szolgálhat a planéta létének végső igazolásához.
 
Az új bolygó felfedezése megerősíti azt a képet, mely szerint vörös törpecsillagok körül gyakran alakulhatnak ki Neptunuszra, vagy "szuper-Földekre" emlékeztető méretű kísérők. Ezenkívül egy új, hasznos metódus, a súroló fedést mutató tranzitbolygók megfigyelésének lehetősége is bekerült a Föld testvérei utáni rendkívül intenzív kutatások módszertani repertoárjába. Az eredményeket részletesen taglaló szakcikk az Astrophysical Journal áprilisi számában jelent meg.

Kapcsolódó írások:

Figyelem! A cikkhez hozzáfűzött hozzászólások nem a ma.hu network nézeteit tükrözik. A szerkesztőség mindössze a hírek publikációjával foglalkozik, a kommenteket nem tudja befolyásolni - azok az olvasók személyes véleményét tartalmazzák.

Kérjük, kulturáltan, mások személyiségi jogainak és jó hírnevének tiszteletben tartásával kommenteljenek!

Amennyiben a Könyjelző eszköztárába szeretné felvenni az oldalt, akkor a hozzáadásnál a Könyvjelző eszköztár mappát válassza ki. A Könyvjelző eszköztárat a Nézet / Eszköztárak / Könyvjelző eszköztár menüpontban kapcsolhatja be.