2014.03.11. - Nincs nyoma a tizedik bolygónak

A NASA WISE infravörös űrtávcsöve több száz millió objektumot fényképezett le a teljes égbolton, nem talált azonban bizonyítékot a Naprendszer feltételezett tizedik bolygójának ("Planet X") létezésére.

A Pluto 1930-as felfedezése óta - hol kisebb, hol nagyobb intenzitással - napirenden van a kérdés, hogy vajon van-e/vannak-e a Naprendszerben további bolygó(k). A Pluto pályáján túli hipotetikus égitestet "Planet X", "Nemesis" és "Tyche" nevekkel is szokták illetni. Az első esetében az "X" kettős szerepet játszik. Római számjegyként értelmezve arra utal, hogy a keresett bolygó a tizedik lenne - ne felejtsük el, hogy 2006-ig kilencedikként a Pluto is a nagybolygók sorába tartozott -, latin betűként pedig az ismeretlen szokásos (matematikai) jelölése.

Kevin Luhman (Center for Exoplanets and Habitable Worlds, Penn State University) és munkatársai a NASA WISE infravörös távcsövének egész égboltot lefedő adathalmazát fésülték át nagy naprendszerbéli égitestek után kutatva. Azt találták, hogy 10 ezer csillagászati egységen belül biztosan nincsen a Szaturnusznál, 26 ezer csillagászati egységen belül pedig a Jupiternél nagyobb, eddig nem ismert égitest a Naprendszerben. (1 csillagászati egység a Nap-Föld átlagos távolság, a Pluto körülbelül 40 csillagászati egységre kering a Nap körül.) Luhman szerint a Naprendszer külső tartományaiban nagy valószínűséggel nincsenek további óriásbolygók és a Napnak kistömegű csillagkísérője sincs.

A WISE katalógus átfésülése szolgál azonban más eredményekkel. Egy másik kutatás során több ezer új csillagot és hideg barna törpét fedeztek fel a Nap szomszédságában. Ned Wright (University of California, Los Angeles), a WISE misszió vezető kutatója szerint az optikai tartományban nem látható égitestek az WISE adatai alapján már detektálhatók: a Naprendszeren túli objektumokra koncentráló keresés 3525 csillagot és barna törpét talált a Nap 500 fényéves környezetében. A Davy Kirkpatrick (NASA's Infrared and Processing Analysis Center, California Institute of Technology) által vezetett második kutatás során azonosított 3525 objektumból 762-t Luhman és kollégái is katalogizáltak.

Az SGDSS (Second Generation Digitized Sky Survey) felvételén vörös színben látható csillagot a WISE adatai alapján azonosították. A WISEA J204027.30+695924.1 katalógusjelű halvány csillag egy ún. L szubtörpe. Különösen gyorsan mozog, valószínűleg azért mert öreg. Az idősebb csillagok több milliárd év alatt a sok perturbáció miatt nagy többletsebességre tehettek szert. A kép színkódolása a következő: kék - B-sáv (450 nm), zöld - R-sáv (660 nm), vörös - I-sáv (800 nm).
[DSS/NASA/JPL-Caltech]

A WISE misszió során 2010 és 2011 tavasza között kétszer tapogatták le a teljes égboltot, azaz egy-egy terület lényegében fél év elteltével került újra sorra. A felmérés közel 750 millió aszteroida, csillag és galaxis képét rögzítette. A NASA 2013 novemberében tette hozzáférhetővé az AllWISE program adatait, így a kutatók a két teljeségbolt-felmérés megfelelő felvételeit összehasonlítva vadászhatnak mozgó objektumokra. Általában azt mondhatjuk, hogy minél gyorsabban mozog egy objektum a WISE felvételein, annál közelebb van hozzánk. (Ha két, ugyanolyan sebességgel repülő gépet figyelünk, akkor a nagyobb magasságban szálló mozgása lassabbnak, az alacsonyabban repülőé pedig gyorsabbnak tűnik.)

A mozgó objektumok keresése azonban akár közeli, eddig ismeretlen csillagok detektálásával is járhat. Ilyen például a Körző csillagképben azonosított, csak 20 fényévre lévő csillag, vagy az éppen egy évvel ezelőtt bejelentett, mindössze 6,5 fényév távolságban lévő barna törpe páros, a legközelebbi csillagrendszer, melyet az utóbbi közel száz év során felfedeztek.

Annak ellenére, hogy a WISE adatai alapján nagy számban találtak új objektumokat a Naprendszer szomszédságában, a tizedik bolygó nyomát nem lelték. A hipotetikus égitesttel kapcsolatos korábbi spekulációk azokon a geológiai tanulmányokon alapulnak, melyek szerint a nagy kihalási események többé-kevésbé szabályos időközönként következtek be a Földön. Az elképzelés szerint egy, a Naptól nagyon távol keringő óriási bolygó vagy egy rejtőzködő kisebb kísérőcsillag periodikusan jelentkező perturbációinak hatására üstökösök indulnak el a külső tartományokból a Naprendszer belsejébe, többek között a Föld felé, melyek aztán ütköznek is bolygónkkal. A nagy kihalásokat a "Planet X"-szel kapcsolatba hozó elméleti magyarázatokat azonban már korábban, a WISE mostani eredményétől függetlenül szinte teljes bizonyossággal kizárták. A tizedik bolygó létét más, az üstökösök pályáiban megfigyelhető szabálytalanságokat magyarázni kívánó elméletek is felvetették, az új eredmények ebben az esetben is döntő jelentőségűek lehetnek.

Mindkét új kutatás olyan objektumokat mutatott ki a WISE adatai alapján, melyeket más felmérésekben nem detektáltak. Wright szerint a Nap közvetlen szomszédságát koránt sem ismerjük jól, a WISE adathalmazában még rengeteg felfedezésre váró égitest rejtőzködik.

Az elsődleges küldetés teljesítése után 2011-ben hibernálták az űrtávcsövet, 2013 szeptemberében azonban NEOWISE néven reaktiválták, új feladata pedig a Földre potenciálisan veszélyes kisbolygók populációjának felmérése. A NEOWISE azonban észlelni fogja a már ismert aszteroidákat és üstökösöket is, pontosabb adatokat szolgáltatva a méretükről és kémiai összetételükről.

Az eredményeket részletező szakcikkek az Astrophysical Journal c. folyóiratban jelentek meg.

Forrás:

• ScienceDaily 2014.03.07.