2012.01.03. - Bolygócsontvázak keringenek a haldokló csillag körül

A Kepler-űrtávcső adatai alapján két, a Földnél kisebb méretű bolygót azonosítottak egy forró szubtörpe csillag, egy olyan objektum körül, amelyik már túljutott a vörös óriás fázison.

A Kepler-űrteleszkóp által felfedezett bolygók a Nap-Föld távolság egy százalékánál is közelebb keringenek a csillagukhoz, ebben a régióban hőmérsékletük a 8000 °C-ot is meghaladhatja. Ha ebben a távolságban kezdték volna a rendszerbeli pályafutásukat, biztosan nem élték volna túl központi égitestjük fejlődésének vörös óriás fázisát, ez pedig azt sugallja, hogy valami más módon kerültek a forró szubtörpe közelébe, mindössze 18 millió évvel annak számukra kritikus állapota után. Egyik lehetséges magyarázat, hogy a csillagtól biztonságos távolságban alakultak ki, és csak később kerültek a vörös óriássá fejlődő objektum felfúvódó atmoszférájába. Ez az esemény egyrészt elpárologtatta a bolygók légkörét, csak a csupasz vas-kőzet magot hagyva meg, másrészt azonban felgyorsította magának a csillagnak a fejlődését is.

Valerie Van Grootel (Université de Liege), a Stéphane Charpinet (Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie, Université de Toulouse-CNRS) által vezetett kutatócsoport egyik tagja szerint a két bolygó nem feltétlenül volt forró jupiter. Ha csak egy planétáról lenne szó, akkor annak legalább olyan tömegűnek kellene lennie, mint a Jupiternek, hogy hatást tudjon gyakorolni csillaga fejlődésére. Itt azonban (legalább) két bolygóról van szó, melyek együttes hatása már kisebb egyedi tömegek esetén is elegendő lehet a csillag kiterjedt légkörének leszakításához, ezen keresztül pedig a fejlődési útjának módosításához. A csoport elképzelése szerint a planéták pályaimpulzusnyomatéka adódott át a csillag kitágult atmoszférájának, jelentősen felgyorsítva annak forgását, ezen keresztül pedig a csillag fejlődését is. Van Grootel magyarázata szerint az ehhez szükséges viszonylag nagy tömeg miatt gondolják azonban mégis csak azt, hogy a bolygók valaha inkább a Jupiterhez és a Szaturnuszhoz hasonló gázóriások lehettek, nem pedig kisebb földszerű planéták.

Fantáziarajz a hajdani vörös óriás megmaradt magja körül keringő forró bolygókról.
[S. Charpinet]

Egy alternatív, bár kevésbé valószínű magyarázat szerint a bolygók abból a poranyagból alakulhattak ki, amitől a csillag a vörös óriás állapotban megszabadult. Ezt az elképzelést gyengíti, hogy az objektum mindössze 18 millió évvel van ezen fázis után, ez az idő pedig a mai elméletek szerint kevés a bolygóformálódáshoz, ráadásul ilyen porkorongnak - illetve a mardványainak - nincs is nyoma a szubtörpe körül.

A KOI55 (KIC 05807616, KPD 194314058) katalógusjelű csillagot eredetileg a Kepler asztroszeizmológiai programjának keretében kezdték el vizsgálni az ismert pulzációja miatt. Kiderült azonban, hogy a fénygörbén 5,8 és 8,2 órás periódussal észlelt két mintázat oka nem a csillag pulzációja, hanem két, körülötte keringő bolygó (KOI55.01 és KOI55.02). Az általuk okozott csekély fényességváltozás alapján méretük a Földének csak 76, illetve 87 százaléka. Grootelék remélik, hogy további Kepler-észlelések és földi megfigyelések alapján a bolygók egyéb paramétereit, tömegüket és sűrűségüket is meg lehet majd határozni.

A KOI55 rendszerének tanulmányozásával egyébként bepillantást nyerhetünk saját Naprendszerünk majdani sorsába is, amikor mintegy 5 milliárd év múlva a mi csillagunk fúvódik vörös óriássá, elnyelve és megsemmisítve mindent a Marsig, s talán még azon túl is: a KOI55.01 és a KOI55.02 talán a Jupiter és a Szaturnusz jövőjét vetíti elénk.

Az eredményeket részletező szakcikk a Nature magazin 2011. december 22-i számában jelent meg.

Forrás:

• Astronomy Now Online 2011.12.22.