» - Csillagászat »
- Hírek »
- 2014 »
- november
2014.11.18. - Lefényképezték a korai Naprendszer hasonmását
A University of Arizona kutatói - köztük honfitársunk, Balog Zoltán - két porgyűrűt és egy nagy, kiterjedt porburkot fedeztek fel egy fiatal csillag körül. Így nézhetett ki a Naprendszerünk is közvetlenül a születése után.
A Kate Su (University of Arizona) által vezetett kutatócsoport a NASA Spitzer-űrtávcsövével és az ESA Herschel-űrteleszkópjával rögzített infravörös észlelések és számítógépes szimulációk kombinálásával fedezte fel, hogy a HD 95086 fiatal csillag körül két porgyűrű is elhelyezkedik, az egész rendszer pedig egy kiterjedt porburokba ágyazódik. A porgyűrűk a Naprendszer kisbolygó- és Kuiper-övének feleltethetők meg, a nagy burok pedig a fiatal, formálódó bolygórendszerek sajátossága. A kutatók szerint így nézhetett ki a Naprendszer is nem sokkal csillagunk születése után.
A Herschel-űrtávcső felvétele a HD 95086 jelű fiatal csillagról, amely körül két porgyűrű és egy kiterjedt porburok is található.
[Su et al., 2014]
Hasonló porszerkezetet figyeltek meg egy másik, valamivel idősebb csillag, a HR 8799 körül is. Ez arról nevezetes, hogy az első, amelynek négy bolygóját is sikerült közvetlenül lefényképezni, a planéták maguk pedig a két porgyűrű közötti résben keringenek a csillag körül. Gyakran a korai Naprendszer - nagyobb - megfelelőjeként is szokták emlegetni. Az, hogy találtak egy újabb, a HR 8799-hez nagyon hasonló rendszert, azt sugallja, hogy létezhet egy olyan modell, amely egységesen írja le a bolygórendszerek kialakulását és fejlődését. Koruk 10 és 90 millió év közötti, a kutatók szerint éppen abban a periódusban járnak, amikor az elképzelések alapján a Naprendszerben a Nap születése után 10-20 millió évvel kialakultak a földtípusú bolygók, az óriásbolygók pedig elfoglalták a végső helyüket.
Az infravörös megfigyelések és számítógépes szimulációk összevetése alapján mindkét csillag körül található egy hatalmas, finom porból álló haló is, ami arra utal, hogy a Kuiper-övhöz hasonló régióikban nagyon intenzív ütközési folyamatok zajlanak, amelyek a port termelik. A modellek alapján ilyen típusú aktivitás várható azokban a rendszerekben, amelyek dinamikáját gáz- vagy jégóriások határozzák meg. A HD 95086 és a HR 8799 meleg és hideg porgyűrűi közötti nagy rés, illetve más közeli, de idősebb rendszerek kettős porkorongjai (például Vega, Fomaulhaut) a kutatók szerint azt sejtetik, hogy ezekben vannak még felfedezésre váró bolygók.
A HD 95086 rendszerének sematikus ábrája. A belső, melegebb porgyűrűt egy nagy rés választja el a külső, hidegebb gyűrűtől, az egész rendszert pedig egy kiterjedt, finom porból álló haló övezi.
[NASA/JPL-Caltech]
Su szerint a HD 95086 rendszerében legalább egy, körülbelül 5 jupitertömegnyi bolygó kering a külső, hidegebb porgyűrű belső határa közelében a két gyűrű közötti résben. A két csillag rendszere nagyon hasonló, annyi eltéréssel, hogy a HD 95086 körül több a por, ami a bolygókeletkezési elméletek alapján azt jelenti, hogy valószínűleg ez a csillag a fiatalabb.
A HR 8799 rendszere nagyon hasonlít az HD 95086 rendszeréhez, de itt bizonyítottan legalább négy óriásbolygó kering a porgyűrűk közötti résben.
[NASA/JPL-Caltech]
Sarah Morrison (University of Arizona), a számítógépes szimulációkat végző PhD-hallgató szerint a rés mérete miatt egészen biztosan kell még lennie bolygónak a HD 95086 rendszerében. Morrison megpróbálta meghatározni, hogy hány további bolygó keringhet még a résben, mekkora lehet ezek tömege és pontosan hol húzódhatnak a pályáik. Ezen adatok ismerete sokat segíthet azoknak, akik közvetlen felvételt szeretnének készíteni róluk.
A HD 95086 lehetséges bolygóinak tömegei és elhelyezkedésük a porgyűrűkhöz viszonyítva, összevetve a megfelelően felskálázott Naprendszerrel. A fekete pontok az ismert bolygókat jelzik, a vörösek a szürke "hibasávokkal" pedig az mutatják, hogy hol lehetnek adott jupitertömegű, egyelőre még fel nem fedezett bolygók.
[Sarah Morrison]
Renu Malhotra (University of Arizona) összegzése szerint a két csillag abban a fejlődési szakaszban van, amelyről úgy gondoljuk, hogy ebben a periódusban a fiatal Naprendszerben izgalmas dolgok történtek, például a Holdunk kialakulása vagy a késői nagy bombázás. Az itt megfigyelt folyamatok a Naprendszerben végzett észlelésekkel összekapcsolva érdekes információkkal szolgálhatnak saját bolygórendszerünk történetéről. Az egyik legfontosabb megválaszolandó kérdés, hogy a Naprendszerben miért ilyen nagyok a rések, az üres terek a bolygópályák között. Azt már tudjuk, hogy hosszú idő alatt a bolygók gravitációs hatása kisöpörheti a törmeléket, a HR 8799 és a HD 95086 azonban "közvetlen" lehetőséget nyújthat azon dinamikai folyamatok tanulmányozására, amelyek évmilliárdokkal ezelőtt a Naprendszert a mai képére formálták.
A HD 95086 rendszerének keresztmetszeti rajza, megjelölve a lehetséges bolygókat, illetve a Kuiper-övhöz hasonló porgyűrűt.
[Kate Su]
Az eredményeket részletező előadás az Amerikai Csillagászati Társaság (American Astronomical Society, AAS) bolygótudományi divíziójának (Division for Planetary Science) az arizonai Tucsonban zajló konferenciáján hangzott el.
Forrás:
