2016.10.04. - Rossz hírek a legközelebbi exobolygóról

Egymásnak ellentmondó eredményeket hoztak a tranzitra vadászó vizsgálatok, de egyelőre úgy tűnik, hogy nem vonul el a csillaga előtt a nemrég spektroszkópiai úton felfedezett Proxima Centauri b.

Az idei év egyik nagy felfedezése volt a hozzánk legközelebbi csillag, a Proxima Centauri kis tömegű, lakhatósági zónában keringő bolygójának azonosítása. A bolygót radiálissebesség-mérésekkel, vagyis a csillagnak a rendszer tömegközéppontjához viszonyított periodikus elmozdulásaiból mutatták ki. Ennek a módszernek a hátránya, hogy a bolygó tömegére csak alsó korlátot ad, a méretéről pedig nem mond semmit. Így bizonytalan maradt, hogy egy szuperfölddel vagy esetleg egy minineptunusszal van-e dolgunk.

Fantáziarajz a Proxima Centauriról és a Proxima Centauri b-ről.
[ESO/M. Kornmesser]

A tömeg és az átmérő értékét jelentősen pontosítaná, ha a Proxima Centauri b fedési exobolygó lenne, vagyis elvonulna a csillag előtt. A fedés szinte pontosan a látóirányunkba eső keringési pályát jelentene, és ez alapján a Doppler-hatásból számolt tömeg gyakorlatilag azonos lenne a valós tömeggel. A fedés mélysége megadná a felületek, és így az átmérők arányát. Ezért hát többen is megpróbálták az esetleges fedéseket megtalálni.

A siker esélye viszont nem volt nagy: a bolygó távolságában már csak 1,5% az esélye, hogy a látóirányunkból nézve a pálya metszi a csillag korongját. Emellett az apró kanadai MOST űrtávcső mérései megmutatták, hogy a Proxima Centaurin gyakorlatilag folyamatosan villannak fel kisebb-nagyobb flerek, amelyek könnyedén eltakarhatják a tranzit okozta csekély fényességcsökkenést.

A MOST űrtávcsővel valójában már 2014 óta próbáltak fedési exobolygókat keresni a Proxima Centauri körül, de a megfigyelések nem hoztak eredményt. A Proxima Centauri b keringési adatait ismerve persze könnyebbé vált a feladat, hiszen tudni lehet, mikorra várhatóak a fedések. Ezeket az előrejelzéseket felhasználva a David Kipping (Columbia University, New York) vezette kutatócsoport talált is egy ígéretes jelet, a szuperföld-összetételre becsült, kb. 1,2 földátmérőre illeszkedő fényességcsökkenéssel.

A MOST űrtávcső mérései. Felül az ismert keringésre illesztett modell, alul a szabad paraméterekkel keresett (nem valós) fedés.
[Kipping et al., 2016]

De tényleg ki lehet jelenteni mindössze két azonosított fedésből, hogy megtalálták a bolygót? Ilyen vizsgálatoknál, ahol a gombhoz igazítják a kabátot, vagyis az ismert keringésű bolygóhoz az adatsort, könnyű abba a hibába esni, hogy szignifikánsnak tűnő jelről egyből egy bolygó létére következtessünk, más magyarázatok vizsgálata nélkül. A kutatók ezért további teszteket végeztek.

Az egyik tesztben vakon kerestek fedéseket az adatsorban, és találtak is két másik lehetséges megoldást. Elképzelhető, hogy ennyi bolygó kering a csillag körül? Talán, de sokkal valószínűbb, hogy a flerek okozta folyamatos fényességváltozások tréfálták meg a kutatókat, és mindegyik jel hamis pozitív.

A másik, még erősebb teszthez független megfigyeléseket használtak fel. A Bakos Gáspár (Princeton University) által üzemeltetett HATSouth távcsövek a földfelszínről is gyűjtöttek fényességméréseket a Proxima Centauriról 2012 és 2014 között. A kutatók ezeket az adatokat is elemezték, és nem találták egyértelmű nyomait fedéseknek ott, ahol a radiális sebességek és a MOST fénygörbe alapján lenniük kellett volna.

A HATSouth mérések. Nincs nyoma fedésnek a várt időpontban. (Alul és felül két különböző modellel illesztve.)
[Kipping et al., 2016]

Összességében az eredmények a Proxima Centauri b fedéseiről tehát nem egyértelműek. Ugyanakkor az egymásnak ellentmondó adatok és a fedés eleve alacsony valószínűsége együttesen arra utalnak, hogy a bolygó nem vonul el a csillaga előtt a Földről nézve. A végső szót infravörös mérések mondhatják ki, ugyanis hosszabb hullámhosszakon a hideg vörös törpe csillag jóval fényesebb, a forró flerek járuléka pedig jóval kisebb, mint a látható fényben.

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

Forrás:

• arXiv:1609.08718