2010.12.10. - Felfedeztek a HR 8799 negyedik bolygóját

A HR 8799 három bolygóját 2008-ban fedezték fel a Keck és a Gemini teleszkópok direkt felvételei alapján. A most ugyanilyen módon azonosított negyedik azonban komoly kihívást jelenthet a bolygókeletkezési elméletek számára.

Az újonnan felfedezett bolygó a 129 fényév távolságra lévő HR 8799 katalógusjelű csillag körül kering, annak negyedikként azonosított planétája, így a HR 8799e jelölést kapta. A másik hármat még 2008-ban fedezték fel a Keck és a Gemini teleszkópok direkt felvételei alapján, ez volt az első idegen bolygórendszer, amit ilyen módon detektáltak.

Mind a négy égitest mérete hasonló, tömegük nagy valószínűséggel 5 és 7 jupitertömeg közé esik, a becslések szerint a bolygórendszer teljes tömege pedig mintegy húszszorosan haladja meg a Naprendszer össztömegét. Az "e" jelű új bolygó azonban a többinél sokkal közelebb kering gazdacsillagához, ha a mi bolygórendszerünk tagja lenne, becsült pályamérete alapján valahol a Szaturnusz és az Uránusz között róná köreit csillagunk körül. A HR 8799 rendszere akár a Naprendszer felnagyított másának is tekinthető, az óriásbolygókon kívül ezt a képet az is erősíti, hogy ebben a rendszerben is két törmeléköv van, ugyanúgy, mint a Naprendszerben a kisbolygóöv a Mars és a Jupiter között, illetve a Kuiper-öv a Neptunuszon túl.

Christian Marois (Canada's National Research Council, NRC), a mostani felfedezést jegyző nemzetközi kutatócsoport vezetője szerint a HR 8799 három planétájának 2008-as detektálása mérföldkőnek számított az exobolygók kutatásának történetében, 10 évnyi innováció, az észlelési és adatfeldolgozási technikák folyamatos fejlesztése, optimalizálása kulminált az akkori eredményben. Az elmúlt két év töretlen fejlődésének következtében ma már a csillagukhoz közelebbi bolygókat is ki tudunk mutatni - mint ahogyan a HR 8799e példája is jelzi -, illetve egyre távolabbi csillagok esetében nyílik majd lehetőség direkt detektálásra.

A HR 8799 négy bolygója. A "b", "c" és "d" jelűeket még 2008-ban detektálták, az "e" jelű pedig az új felfedezés. A nyilak a planéták következő 10 évre előrejelzett elmozdulását jelzik, amint keringenek a csillaguk körül. A felvétel a hawaii Keck II teleszkóp koronagráfjával készült.
[NRC-HIA, C. Marois, Keck Observatory]

Quinn Konopacky (Lawrence Livermore National Laboratory, LLNL) szerint a HR 8799 rendszerének stabilitásáról még szinte semmit nem tudunk, elképzelésünk sincs arról, hogy a rendszer milliárd évekig fennmaradhat-e még, vagy esetleg néhány millió év alatt felbomlik. A következő évtizedek gondos megfigyelései azonban segíthetnek tisztábban látni ebben a kérdésben.

Ugyanilyen bizonytalan a négy óriásbolygó eredete is. Bruce Macintosh (LLNL) szerint ugyanis jelenleg nincs olyan bolygókeletkezési modell, ami mind a négyről számot tudna adni a mostani pozíciójában, így a magyarázat kidolgozása komoly kihívást jelent majd az elméleti szakemberek számára. Benjamin Zuckerman (University of California Los Angeles), a 2008-as felfedezés vezető kutatója szerint ugyanakkor teljesen plauzibilis feltevés, hogy a rendszer a négy óriásbolygón kívül további planétákat is tartalmazhat, mégpedig a csillaghoz még közelebb, és ezek nagy valószínűséggel a Földhöz hasonló kőzetbolygók lehetnek. Detektálásuk azonban ma még a lehetőségeink határán túl van.

Halványsága és a csillagához való közelsége miatt a HR 8799e azonosítása még a másik három bolygóénál is nagyobb kihívást jelentett. A detektálást lehetővé tévő műszerek az ún. koronagráfok, melyekben a bolygókénál több nagyságrenddel fényesebb csillag zavaró korongját kitakarják, illetve kifinomult számítógépes eljárásokkal dolgozzák fel és elemzik az adatokat. A Bruce Macintosh által a déli Gemini teleszkóp számára fejlesztett új koronagráf, a Gemini Planet Imager segítségével azonban a következő évtől gyorsabbá válhat a HR 8799e bolygóhoz hasonló planéták detektálása és részletes elemzése.

Az eredményeket részletező szakcikk a Nature magazin 2010. december 8-i online előzetesében jelent meg.

Forrás:

• ScienceDaily 2010.12.09.