2011.09.13. - A 'látható' bolygó pontatlansága árulkodik a láthatatlan létéről

A Kepler-19 csillag b jelzésű kísérőjének fedési időpontjaiban bekövetkező ötperces eltolódások arról tanúskodnak, hogy a csillagnak valószínűleg van még egy másik bolygója is ezen kívül.

A Kepler-19 katalógusjelű csillag tőlünk 650 fényévre található és a Lyra csillagképben figyelhető meg, 12 magnitúdós fényességének köszönhetően a korai őszi éjszakákon még akár kisebb teleszkópokkal is. A Kepler-19b jelzéssel ellátott bolygókísérőt a csillag fényességében okozott periodikus csökkenés alapján fedezték fel. Ez amiatt lép fel, hogy a pályasíkja a látóirányhoz képest speciális elhelyezkedésű, így a bolygó keringése során rendre a csillag elé (és természetesen mögé is) kerül. Ekkor a központi égitest sugárzó felületének egy részét kitakarva mérhető változást okoz a fényességében. A fénygörbe fedési részének paramétereiből következtetni lehet például a bolygó méretére: minél nagyobb az okozott fényességcsökkenés, annál nagyobb a planéta. A Kepler-19b 9 nap és 7 óra periódussal kerüli meg a csillagát mintegy 13,5 millió kilométer sugarú pályán. Ebben a távolságban a körülbelül 29 ezer kilométer méretű, azaz a Földnél kétszer nagyobb bolygó majdnem 500 °C-ra melegszik fel. Átmérője alapján akár egy mini Neptunusznak is tekinthetjük, bár tömegéről és összetételéről még nincs információ, így az analógia természetesen nem teljes.

Ha a Kepler-19b egyedüli kísérője lenne a csillagának, akkor a fedések időpontjai egy óramű pontosságával ismétlődnének. A valóságban azonban a Sarah Ballard (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics) által vezetett kutatás során azt tapasztalták, hogy ezek az időpontok hol késnek, hol sietnek, az eltérés pedig körülbelül 5 percet is kitehet. A TTV (transit timing variation) néven ismert jelenség oka az, hogy a rendszerben van még egy bolygó, melynek gravitációs hatása perturbálja a Kepler-19b pályáját, így elrontja a fedések pontos periodicitását. Ez ez első eset, hogy a TTV módszer segítségével azonosítanak minden kétséget kizáróan egy további, egyébként "láthatatlan" kísérőt egy bolygórendszerben. A kutatócsoport egyik tagja, David Charbonneau (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics) szerint az eljárás kitűnő lehetőséget ígér a más módszerekkel nem detektálható exobolygók azonosítására.

Fantáziarajz a Kepler-19 csillag rendszeréről. Az előtérben a Kepler-19c, a távolban a csillag előtti pontként a Kepler-19b látható.
[David A. Aguilar (CfA)]

A Kepler-19 c jelű kísérőjéről a létezésének tényén kívül egyelőre más információ nem áll még a kutatók rendelkezésére. Tömege valószínűleg nem elég nagy ahhoz, hogy a csillagának színképvonalaiban a hozzáférhető műszerekkel mérhető Doppler-eltolódást okozzon, és mivel a Kepler még nem detektálta a fedését, pályahajlása minden bizonnyal jelentősen eltér a Kepler-19b inklinációjától, ami szükségszerűen a 90° közelébe esik. Természetére vonatkozóan persze vannak feltevések. Az adatok alapján Daniel Fabrycky (University of California, Santa Cruz) két lehetőséget vázol fel. Az egyik szerint egy 5 napos periódusú körpályán mozgó kőzetbolygóról lehet szó, míg a másik egy 100 napos keringési idővel elnyúlt pályán mozgó gázóriást feltételez.

A Kepler-űrtávcső természetesen továbbra is észlelni fogja a rendszert, hogy az újabb adatok alapján megtudjunk valamit a Kepler-19c pályájáról, de földi bázisú mérések - például a kanári-szigeteki TNG (Telescopio Nazionale Galileo) teleszkópra tervezett HARPS-North spektrográffal végzendő megfigyelések - is segíthetik a tömegének pontos meghatározását.

Az eredményeket részletező szakcikk az Astrophysical Journal c. folyóiratban fog megjelenni.

Forrás:

• ScienceDaily 2011.09.08.