2015.03.06. - Mi­lyen egy boly­gó éle­te, ha négy csil­lag 'ne­ve­li'?

Ame­ri­kai ku­ta­tók két eset­ta­nul­mány kap­csán vizs­gál­ták a kér­dést, hogy va­jon mi­lyen gya­ko­ri­ság­gal for­dul­hat­nak elő boly­gók olyan rend­sze­rek­ben, ame­lyek­ben há­rom vagy akár négy csil­lag is van.

A Nap­rend­szer­ben - leg­alább­is je­len­le­gi tu­dá­sunk sze­rint - csak egyet­len csil­lag ta­lál­ha­tó, a Nap. A Nap­rend­sze­ren kí­vü­li boly­gók ese­té­ben azon­ban elő­for­dul, hogy egy-egy pla­né­ta olyan rend­szer­nek a tag­ja, amely­ben ket­tő vagy akár több csil­lag is van. Ame­ri­kai ku­ta­tók két új eset­ta­nul­mány ke­re­té­ben vizs­gál­ták a kér­dést, hogy a töb­bes csil­lag­rend­sze­rek mi­lyen össze­tett ha­tást gya­ko­rol­nak a rend­szer­ben ke­rin­gő boly­gók­ra: az egyik eset­ben há­rom, a má­sik­ban pe­dig négy csil­lag "te­rel­get" egy boly­gót. A vizs­gá­lat alap­já­ul szol­gá­ló fel­fe­de­zé­sek a Pa­lomar Ob­szer­va­tó­ri­um San Di­e­go-ban mű­kö­dő, az in­di­ai In­ter-Uni­ver­sity Cen­ter for Ast­ro­nomy and Ast­rophy­sics és a Ca­li­for­nia Ins­ti­tu­te of Tech­no­logy (Cal­tech) ál­tal kö­zö­sen fej­lesz­tett Ro­bo-AO, il­let­ve a NA­SA JPL és a Cal­tech ál­tal fej­lesz­tett PALM-3000 adap­tív op­ti­kai rend­sze­rek­kel szü­let­tek.

Ed­dig mind­össze egyet­len, né­gyes csil­lag­rend­szer­ben ke­rin­gő ex­o­boly­gó volt is­mert, ame­lyet 2013-ban fe­dez­tek fel ön­kén­te­sek a Kep­ler-űr­táv­cső pub­li­kus adat­bá­zi­sá­ban hoz­zá­fér­he­tő fény­gör­bék elem­zé­sé­vel a KIC 4862625 ka­ta­ló­gus­je­lű rend­szer­ben. Az újabb a 30 Ari rend­sze­re, amely­ről szin­tén tud­ták már, hogy van ben­ne boly­gó, vi­szont csak há­rom csil­la­got is­mer­tek, az új mé­ré­sek ered­mé­nye­ként azon­ban ki­de­rült, hogy va­ló­já­ban itt is négy csil­lag­ról van szó. A fel­fe­de­zés azt su­gall­ja, hogy a né­gyes rend­sze­rek­ben lé­te­ző boly­gók va­ló­szí­nű­leg gya­ko­rib­bak, mint azt ed­dig gon­dol­ták, sőt ma­guk a né­gyes csil­lag­rend­sze­rek is. Ezek ál­ta­lá­ban két szo­ros ket­tős­ből áll­nak, a pá­rok pe­dig nagy tá­vol­ság­ban jár­ják kör­be a rend­szer tö­meg­kö­zép­pont­ját. A ku­ta­tó­cso­port egyik tag­ja, And­rei Tok­ovi­nin (Cer­ro Tol­olo In­ter-Ame­ri­can Ob­ser­va­to­ry, Chi­le) sze­rint a nap­tí­pu­sú csil­la­gok mint­egy négy szá­za­lé­ka tag­ja né­gyes rend­szer­nek, ami ma­ga­sabb, mint a ko­ráb­bi becs­lé­sek ál­tal jel­zett arány, az el­té­rés oka pe­dig az ész­le­lé­si tech­ni­ka fo­lya­ma­tos fej­lő­dé­se.

Fan­tá­zia­rajz a 30 Ari rend­szer­ről, amely négy csil­lag­ból és egy boly­gó­ból áll. A gáz­óri­ás a 30 Ari B je­lű sár­ga fő­csil­lag kö­rül ke­ring kb. egy éves pe­ri­ó­dus­sal, amely­nek az új ered­mény sze­rint van azon­ban egy vö­rös tör­pe kí­sé­rő­je is (bal­ra fent). A rend­szer má­sik, jobb fel­ső sa­rok­ban lát­ha­tó, jó­val messzebb ke­rin­gő csil­lag­pár­ja a 30 Ari A.
[Ka­ren Te­ra­mu­ra, UH IfA]

Az új "négy­csil­la­gos" boly­gó­rend­szer, a 30 Ari 136 fény­év tá­vol­ság­ban van tő­lünk és a Kos (Ari­es) csil­lag­kép­ben fi­gyel­he­tő meg. A rend­szer gáz­boly­gó­ja ha­tal­mas, tö­me­ge tíz­sze­re­se a Ju­pi­te­ré­nek és a fő­csil­la­gát 335 na­pon­ként ke­rü­li meg. Mint azon­ban ki­de­rült, a fő­kom­po­nens­nek van egy vi­szony­lag kö­ze­li kí­sé­rő­csil­la­ga is. A 30 Ari B jel­zé­sű ket­tős és a rend­szer má­sik csil­lag­pár­ja, a 30 Ari A egy­más­tól messze, kö­rül­be­lül 1670 csil­la­gá­sza­ti egy­ség­re ke­ring a rend­szer tö­meg­kö­zép­pont­ja kö­rül. A ku­ta­tók sze­rint na­gyon va­ló­szí­nűt­len, hogy akár a boly­gón, akár egy eset­le­ges hold­ján az élet szá­má­ra ked­ve­ző fel­té­te­lek ala­kul­hat­ná­nak ki. Egy el­kép­zelt meg­fi­gye­lő a gáz­óri­ás ég­bolt­ján egy kis na­pot és két na­gyon fé­nyes, még a nap­pa­li égen is lát­ha­tó csil­la­got fi­gyel­het­ne meg. Azon­ban elég nagy táv­cső­vel vizs­gál­va azo­kat, egyik­ről ki­de­rül­ne, hogy va­ló­já­ban ket­tős­csil­lag.

A négy csil­lag­ból és egy boly­gó­ból ál­ló 30 Ari rend­szer váz­la­ta.
[NA­SA/JPL-Cal­tech]

Az el­múlt évek­ben több tu­cat olyan ex­o­boly­gót ta­lál­tak már, amely ket­tős vagy hár­mas csil­lag­rend­szer­ben ke­ring, köz­tük olya­no­kat is, ame­lye­ken a nap­le­men­ték a Csil­la­gok há­bo­rú­ja hí­res ta­to­oine-i je­le­ne­té­re ha­son­lít­hat­nak. A több csil­lag­gal is ren­del­ke­ző boly­gók lé­te per­sze nem meg­le­pe­tés, te­kint­ve, hogy a Tej­út­rend­szer­ben a ket­tős­csil­la­gok sok­kal gya­ko­rib­bak, mint a ma­gá­nyo­sak.

A ku­ta­tó­cso­port ve­ze­tő­je, Le­wis Ro­berts (JPL) és mun­ka­tár­sai ar­ra kí­ván­csi­ak, hogy mi­lyen be­fo­lyá­sa le­het egy fi­a­tal boly­gó fej­lő­dé­sé­re an­nak, ha töb­bes csil­lag­rend­szer­ben van. Úgy tű­nik, hogy a kí­sé­rő­csil­la­gok a pla­né­ta pá­lyá­já­nak meg­vál­toz­ta­tá­sá­val, il­let­ve a tö­meg­nö­ve­ke­dés in­du­ká­lá­sá­val gya­ko­rol­hat­ják a leg­na­gyobb ha­tást. Pél­dá­ul a for­ró ju­pi­te­rek - a csil­la­guk­hoz kö­zel ke­rin­gő, a Ju­pi­te­ré­hez ha­son­ló tö­meg­gel ren­del­ke­ző óri­ás­boly­gók - a töb­bi csil­lag gra­vi­tá­ci­ós per­tur­bá­ló ha­tá­sá­ra las­san még kö­ze­lebb ke­rül­het­nek a köz­pon­ti égi­test­jük­höz. Le­wis és kol­lé­gái a Pa­lomar Ob­szer­va­tó­ri­um au­to­ma­ti­kus Ro­bo-AO rend­sze­ré­vel min­den éj­sza­ka több száz csil­la­got vizs­gál­tak meg kí­sé­rők után ku­tat­va. A ros­tán két ob­jek­tum akadt fenn, az egyik a 30 Ari, a má­sik pe­dig a HD 2638 ka­ta­ló­gus­je­lű. Mind­két fel­fe­de­zést meg­erő­sí­tet­ték a szin­tén a Pa­lomar Ob­szer­va­tó­ri­um­ban mű­kö­dő na­gyobb fel­bon­tá­sú PALM-3000 mű­szer­rel is.

A HD 2638 hár­mas­csil­lag rend­sze­ré­ben a boly­gó egy for­ró ju­pi­ter, amely kö­tött ke­rin­gés­sel há­rom na­pon­ta jár­ja kör­be fő­csil­la­gát. Azt már ko­ráb­ban is tud­ták, hogy a fő­csil­lag gra­vi­tá­ci­ós köl­csön­ha­tás­ban áll egy má­sik, 0,7 fény­év­re, az­az 44 ezer csil­la­gá­sza­ti egy­ség­re lé­vő csil­lag­gal, ez a tá­vol­ság azon­ban vi­szony­lag nagy, hogy a párt klasszi­kus ket­tős­nek te­kint­het­nénk. Az új ada­tok azon­ban fel­fed­tek egy har­ma­dik csil­la­got is, amely csak 28 csil­la­gá­sza­ti egy­ség­re ke­ring a fő­kom­po­nens­től, az­az elég kö­zel, hogy gra­vi­tá­ci­ós ha­tá­sa be­fo­lyá­sol­ja a for­ró ju­pi­ter fej­lő­dé­sét és vég­ső pá­lyá­ját. A 30 Ari ese­té­ben is nö­ve­ke­dett a csil­la­gok szá­ma eggyel, há­rom­ról négy­re. A ne­gye­dik csil­lag 23 csil­la­gá­sza­ti egy­ség­re ke­ring a pla­né­tá­tól, és bár ez ki­sebb, mint a meg­fe­le­lő tá­vol­ság a HD 2638 ese­té­ben, úgy tű­nik, nincs ki­mu­tat­ha­tó ha­tás­sal a boly­gó pá­lyá­já­ra. En­nek oka egy­elő­re nem vi­lá­gos, ezért a cso­port to­váb­bi meg­fi­gye­lé­se­ket ter­vez, hogy job­ban meg­ért­hes­sék a rend­szer bo­nyo­lult di­na­mi­ká­ját.

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

For­rás:

• Sci­en­ce­Da­ily 2015.03.04.