Valid XHTML 1.0 Strict

2014.10.28. - Boly­gó után üs­tö­kös­csa­lá­do­kat is ta­lál­tak a kö­ze­li fi­a­tal csil­lag kö­rül

Az ESO HARPS spekt­ro­gráf­já­nak mé­ré­sei alap­ján fran­cia csil­la­gá­szok majd­nem 500 egye­di üs­tö­köst azo­no­sí­tot­tak a kö­ze­li β Pic­to­ris csil­lag kö­rül és azt is meg­ál­la­pí­tot­ták, hogy ezek két csa­lád­ba szer­ve­ződ­nek.

Az ESO 3,6 mé­te­res táv­csö­vén mű­kö­dő HARPS boly­gó­ke­re­ső spekt­ro­gráf­fal fran­cia csil­la­gá­szok csak­nem 500 egye­di üs­tö­köst de­tek­tál­tak a kö­ze­li β Pic­to­ris csil­lag kö­rül, a leg­na­gyobb Nap­rend­sze­ren kí­vü­li üs­tö­kös­szám­lá­lást el­vé­gez­ve így. A Fla­vi­en Ki­e­fer (IAP/CNRS/UPMC) ál­tal ve­ze­tett ku­ta­tó­cso­port az is meg­ál­la­pí­tot­ta, hogy a ko­mé­ták két kü­lön­ál­ló csa­lád­ba szer­ve­ződ­ve ke­rin­ge­nek: az egyik­be az idő­sebb, a csil­la­got már több­ször meg­ke­rü­lő üs­tö­kö­sök tar­toz­nak, míg a má­sik­ba azok a fi­a­ta­lab­bak, ame­lyek va­ló­szí­nű­leg egy vagy több na­gyobb ob­jek­tum nem­ré­gi­ben be­kö­vet­ke­zett fel­da­ra­bo­ló­dá­sá­ból szár­maz­nak. Ki­e­fer sze­rint a β Pic­to­ris na­gyon kü­lön­le­ges cél­pont, exo­üs­tö­kö­se­i­nek rész­le­tes ana­lí­zi­se se­gít­het meg­ér­te­ni, hogy mi­lyen fo­lya­ma­tok zaj­la­nak a hoz­zá ha­son­ló fi­a­tal boly­gó­rend­sze­rek­ben.

IMAGE

Fan­tá­zia­rajz a β Pic­to­ris kö­rül ke­rin­gő üs­tö­kö­sök­ről.
[ESO/L. Calçada]

Kö­zel har­minc év­vel ez­előtt vet­ték ész­re elő­ször azo­kat a ki­csiny fény­vál­to­zá­so­kat a β Pic­to­ris su­gár­zá­sá­ban, ame­lyek­ről már ak­kor azt gon­dol­ták, hogy üs­tö­kö­sök csil­lag előt­ti át­ha­la­dá­sa okoz­za őket. A né­hány ki­lo­mé­ter át­mé­rő­jű je­ges üs­tö­kös­ma­gok a csil­lag­hoz kö­ze­led­ve ha­tal­mas por- és gáz­csó­vá­kat fej­leszt­ve el­kez­de­nek szub­li­mál­ni, pá­ro­log­ni. Ezek a csó­vák pe­dig el­nye­lik a raj­tuk át­ha­la­dó csil­lag­fény egy ré­szét, így ad­va hírt ma­guk­ról. Az üs­tö­kö­sök na­gyon gyen­ge fé­nye egyéb­ként be­le­ve­szik a csil­lag erős su­gár­zá­sá­ba, ezért a Föld­ről köz­vet­le­nül ter­mé­sze­te­sen nem is fény­ké­pez­he­tők.

IMAGE

A β Pic­to­ris köz­vet­len kör­nye­ze­tét mu­ta­tó, a kö­ze­li inf­ra­vö­rös­ben ké­szült fel­vé­te­lek­ből össze­ál­lí­tott kom­po­zit kép. A na­gyon hal­vány rész­le­tek csak a csil­lag ké­pé­nek gon­dos le­vo­ná­sa után vál­tak lát­ha­tó­vá. A kép kül­ső ré­szét a por­ko­ron­gon tük­rö­ző­dő fény raj­zol­ja ki, amit 1996-ban ész­lelt az ESO 3,6 mé­te­res táv­csö­vén mű­kö­dő ADO­NIS mű­szer, míg a bel­ső részt a VLT NA­CO mű­sze­ré­nek 3,6 mik­ro­mé­te­res ész­le­lé­sei. A ben­ne lát­ha­tó, nem­ré­gi­ben fel­fe­de­zett boly­gó ezer­szer hal­vá­nyabb a csil­lag­nál, tá­vol­sá­ga kö­rül­be­lül 8-szo­ro­sa a Nap-Föld tá­vol­ság­nak. Ez 0,44 ív­má­sod­per­ces szög­tá­vol­ság­nak fe­lel meg, ek­ko­rá­nak lát­sza­na egy 1 eu­rós ér­me 10 ki­lo­mé­ter­ről néz­ve. Mi­vel a boly­gó még fi­a­tal, hő­mér­sék­le­te ma­gas, mint­egy 1200 °C kö­rü­li.
[ESO/A.-M. Lag­range et al.]

A β Pic­to­ris üs­tö­kö­se­i­nek vizs­gá­la­ta so­rán a ku­ta­tók több mint ezer, a HARPS mű­szer­rel 2003 és 2011 kö­zött vég­zett ész­le­lést ana­li­zál­tak. A min­tá­ból 493 ob­jek­tu­mot vá­lasz­tot­tak ki, ame­lyek kö­zül pár­ról több, né­hány órás mé­rés is szü­le­tett. Az ada­tok gon­dos elem­zé­sé­vel meg tud­ták ha­tá­roz­ni a gáz­csó­vák se­bes­sé­gét és mé­re­tét, il­let­ve né­hány pá­lya­ele­met - a fél nagy­ten­gelyt, az ex­cent­ri­ci­tást és az ink­li­ná­ci­ót - is si­ke­rült szár­maz­tat­ni.

Az ex­o­boly­gó-rend­szer több száz üs­tö­kö­sé­nek vizs­gá­la­ta na­gyon ér­de­kes ered­mény­re ve­ze­tett. Ki­de­rült, hogy a β Pic­to­ris kö­rül az exo­ko­mé­ták leg­alább két, jól el­kü­lö­nít­he­tő csa­lád­ba ren­de­ződ­nek. Az egyik­be azok az idő­sebb ob­jek­tu­mok tar­toz­nak, ame­lyek moz­gá­sát a rend­szer a csil­lag­tól kö­rül­be­lül 1 mil­li­árd ki­lo­mé­ter­re ke­rin­gő óri­ás­boly­gó­ja kont­rol­lál­ja, míg a má­sik­ba azok, ame­lyek egy vagy több na­gyobb test kö­zel­múlt­be­li fel­da­ra­bo­ló­dá­sá­ból szár­maz­nak. Kü­lön­bö­ző üs­tö­kös­csa­lá­dok a Nap­rend­szer­ben is lé­tez­nek.

IMAGE

Az ESO VLT-n mű­kö­dő NA­OS-CO­NI­CA adap­tív op­ti­kás mű­szer­együt­tes­sel a β Pic­to­ris b-t a csil­lag két, át­el­le­nes ol­da­lán is si­ke­rült már le­fény­ké­pez­ni 2003-ban és 2009-ben. Az el­lip­szis­sel je­lölt leg­va­ló­szí­nűbb pá­lya mé­re­te a leg­ki­sebb azon boly­gó­kéi kö­zül, ame­lyek­ről ren­del­ke­zünk di­rekt fel­vé­tel­lel.
[ESO/A.-M. Lag­range]

Az el­ső csa­lád­ba tar­to­zó üs­tö­kö­sök je­len­tő­sen kü­lön­bö­ző pá­lyák­kal ren­del­kez­nek, ak­ti­vi­tá­suk pe­dig ki­csi, ke­vés gázt és port bo­csá­ta­nak ki. Ez ar­ra utal, hogy a csil­la­got már több­ször meg­ke­rül­ték, mi­köz­ben anya­guk nagy ré­sze már el­pá­rol­gott. Rá­adá­sul a pá­lya­ele­me­ik azt mu­tat­ják, hogy re­zo­nan­ci­á­ban áll­nak egy nagy tö­me­gű boly­gó­val, amely­nek ez alap­ján a csil­lag­tól nagy­já­ból 700 mil­lió ki­lo­mé­ter­re kell ke­rin­ge­ni, kö­zel ah­hoz a ré­gi­ó­hoz, ahol a β Pic­to­ris b-t fel­fe­dez­ték.

A má­so­dik csa­lád tag­jai sok­kal ak­tí­vab­bak és kö­zel azo­nos pá­lyá­kon ke­rin­ge­nek, ami ar­ra utal, hogy az ere­de­tük kö­zös: va­ló­szí­nű­leg egy na­gyobb, szét­sza­kadt ob­jek­tum da­rab­ja­i­ról van szó, ame­lyek a csil­lag­hoz kö­zel ke­rin­ge­nek. A kö­zel azo­nos üs­tö­kös­pá­lyák­ra a Nap­rend­szer­ben is van pél­da: a Kre­utz csa­lád tag­jai az 1994. jú­li­u­sá­ban a Ju­pi­ter­be csa­pó­dott Sho­e­ma­ker-Levy 9 üs­tö­kös da­rab­jai.

Ki­e­fer összeg­zé­se sze­rint ez az el­ső olyan nagy­min­tás sta­tisz­ti­ka elem­zés, amely­nek so­rán nagy szá­mú exo­üs­tö­kös fi­zi­kai és pá­lya­pa­ra­mé­te­re­it si­ke­rült meg­ha­tá­roz­ni. Ez pe­dig je­len­tős elő­re­lé­pés le­het azon fo­lya­ma­tok meg­ér­té­sé­ben, ame­lyek 4,5 mil­li­árd év­vel ez­előtt az ép­pen ki­ala­kult Nap­rend­szert is for­mál­ták.

Az ered­mé­nye­ket rész­le­te­ző szak­cikk a Na­tu­re ma­ga­zin 2014. ok­tó­ber 23-i szá­má­ban je­lent meg.

For­rás:

Valid CSS!
Hy-phen-a-tion