2010.01.04. - Pillantás egy formálódó bolygórendszer mélyére

A Keck teleszkópokkal sikerült bepillantantást nyerni egy kialakulóban lévő bolygórendszer mélyére és részletesen tanulmányozni azt a port és gázt, amiből talán Földünkhöz hasonló bolygók is létrejöhetnek.

Sam Ragland (Keck Observatory) és munkatársai a Cassiopeia csillagképben megfigyelhető mintegy 10 millió éves MWC 419 (V594 Cas) katalógusjelű kék, B színképtípusú, körülbelül 2100 fényév távolságra lévő, a Napnál néhányszor nagyobb tömegű csillag körüli gázból és porból álló protoplanetáris korongot vizsgálták a Keck teleszkópok interferometrikus üzemmódjában. A két, egyenként 10 méter átmérőjű teleszkóp ebben a módban a felbontás szempontjából egy 85 méter tükörátmérőjű távcső teljesítményét nyújtja, ami nem csak a működő (a Keck teleszkópok egyébként nemrég vesztették el első helyüket az átmérőlistán), de a (közel)jövő még csak tervezőasztalon létező egyedi teleszkópjainak átmérőjét is messze meghaladja. A kutatók az interferometrikus mérések segítségével képesek voltak a protoplanetáris korong tulajdonságait egészen annak belső régiójáig, a csillagtól mindössze 80 millió kilométeres távolságig meghatározni. Ez alig több, mint a Nap-Föld távolság fele, s jóval kisebb a Vénusz pályasugaránál is. Az összehasonlítás kedvéért érdemes megemlíteni - bár a mérési mód alapvetően különbözik -, hogy egyedi teleszkópokkal végzett direkt megfigyelésekkel azonosított bolygószerű objektumok csillaguktól mért távolsága ennek 40-100-szorosa (HR 8799 és a Fomalhaut bolygókísérői).

Az MWC 419 katalógusjelű (V594 Cas) fiatal, kék csillag a Cassiopeia csillagképben figyelhető meg, távolsága körülbelül 2100 fényév.
[DSS/STScI/AURA]

Az interferometriai méréseket az infravörös tartományban, az ún. L-sávban (3,5 és 4,1 μm között) végezték egy új, a maga nemében egyedülálló infravörös kamerával. Ragland szerint minden, amit a kamera mutat, teljesen új információ, és segítségével új lehetőségek nyílnak, hogy a Keck-interferométerrel a fiatal csillagok körül formálódó protoplanetáris korongokról sűrűség- és hőmérsékleteloszlási adatokhoz jussunk.

Ragland és munkatársai az MWC 419 körüli porkorong belső régiójának különböző részein mérték a por hőmérsékletét. A tapasztalt hőmérsékletkülönbségek arra utalhatnak, hogy a pornak az egyes területeken eltérő lehet a kémiai összetétele és a fizikai paraméterek is különbözhetnek, ami végső soron hatással lehet arra is, hogy a majdani bolygók hogyan alakulnak ki. A Naprendszerben például csak a Naphoz közel voltak megfelelőek a feltételek a kőzetbolygók létrejöttéhez, csillagunktól távolabb gázóriások és jégholdak alakultak ki.

Fantáziarajz egy fiatal csillag körüli protoplanetáris korongban kialakuló bolygókról.
[David A. Hardy]

John Monnier (University of Michigan), az interferometria szakértője szerint az eredmény egy nagyobb program első fontos lépése. Ennek során a kistömegű T Tauri típusú csillagoktól - ezekből alakulhatnak később ki a Naphoz hasonló csillagok - a Napnál jóval nagyobb tömegű csillagokig tanulmányoznák a fiatal objektumokat. Az elképzelések szerint ugyanis a tömeg, a méret és a luminozitás mind hatással lehetnek a protoplanetáris korongok kémiai és fizikai tulajdonságaira. Ragland és kollégái is folytatják infravörös észleléseiket, kombinálva azokat a Keck-interferométer speciális, ún. "nulling" üzemmódjában nyert mérésekkel, melyek során a központi csillag zavaró fényét kitakarják.

Az eredményeket részletező szakcikk az Astrophysical Journal c. folyóiratban jelent meg.

Forrás:

• Keck Telescopes NR 2009.12.23.