2008.09.15. - Az első direkt felvétel egy Naphoz hasonló csillag bolygójáról?

Az Északi Gemini távcsővel adaptív optikás eljárással megörökített bolygójelölt 8 jupitertömegű égitest, melynek Napunkhoz hasonló, ám sokkal fiatalabb csillaga 500 fényévre van a Földtől.

A Torontói Egyetem három csillagásza (D. Lafreničre, R. Jayawardhana és M. van Kerkwijk) a hawaii-szigeteki Mauna Kea-n lévő 8 méteres Északi Gemini távcső berendezéseit használva tette meg a túlzás nélkül korszakalkotónak nevezhető felfedezést. A Naprendszeren kívüli bolygórendszerek kutatásában az eddig megtalált több mint 300 exobolygót kevésbé "látványos", ám tudományos szempontból egyenértékű módszerekkel sikerült felfedezni: a csillag radiális sebességének mérése spektroszkópiai úton lehetséges, fotometriával, azaz fényességméréssel a csillag előtt átvonuló bolygókorong által okozott fényességcsökkenést lehet detektálni, gravitációs lencsézéssel pedig szintén következtethetünk az idegen, más csillag körül keringő bolygó(k) létére. Mégis, a mindenki által keresett "igazi" bizonyíték a bolygó közvetlen képalkotása, amellyel így meggyőződhetünk a bolygó valóságos fizikai létéről. Korábban már voltak ugyan hasonló eredmények, de azokat későbbi vizsgálatok nem igazolták teljes körűen (bár barna törpék körül és a csillagközi térben magányosan "kóborló" bolygót sikerült már detektálni).

A Gemini távcső adaptív optikás kompozit (J, H és K sávú közeli infravörös képekből készült) felvétele az 1RSX J160929.1-210524 katalógusjelű csillagról és feltételezett kísérőjéről. Észak felfelé, kelet balra van.
[Gemini Observatory]

A kutatók felmérésük során 85 darab, 5 millió évnél fiatalabb csillagot észlelnek egy Skorpió csillagképben található csillagtársulásban, ahol az esetleges kísérők még nem hűltek le, azaz elég fényesek a detektáláshoz. Az 1RXS J160929.1-210524 katalógusjelű csillag esetében átvitt és valós értelemben is fényes sikerrel jártak: a Gemini távcsőre szerelt, közeli infravörös tartományban működő és a földi légkör torzító hatásait kiküszöbölő adaptív optikával megörökítették a csillaghoz közel fekvő potenciális bolygó képét. Az anyacsillag K7 színképtípusú, tömege Napunkénak körülbelül 85 százaléka, de lényegesen fiatalabb objektum. A leképezett kísérő adatait részben a felvett színkép alapján sikerült behatárolni: eszerint felszíni hőmérséklete hozzávetőleg 1500 Celsius fok, tömege nyolcszorosa a Jupiterének, míg távolsága az anyacsillagától meglehetősen nagy, körülbelül 330 csillagászati egység, azaz 330-szor messzebb van csillagától, mint a Föld a Naptól. (Ez utóbbi, viszonylag nagy érték azonban minden bizonnyal fejtörést fog okozni a bolygókeletkezéssel foglalkozó elméleti szakembereknek.)

A csillag és a kísérő színképeinek összevetése más csillagokkal, illetve modellekkel. A főcsillag körülbelül 4000 K hőmérsékletű (A jelű spektrum). A kísérő fekete színnel jelölt spektrumát a B és C sorban fiatal barna törpékkel vetették össze a kutatók (M9 és L1 színképosztályúakkal), míg a D és E sorokban öregebb és hidegebb barna törpékkel történt az összehasonlítás (L3 és L6 színképosztályok). A legalsó, F jelzésű sorban az elméleti modellekkel való összevetés utal a kísérő alacsony gravitációjára, így fiatal korára.
[Gemini Observatory]

A megfigyelések szerint az égitest túl hideg és túl fiatal ahhoz, hogy csillag vagy barna törpe legyen, valamint Földtől mért távolsága is körülbelül annyi, mint a csillagé, azaz jó eséllyel tényleg kísérő égitest a csillag körül. Mindezek természetesen még nem egyértelmű bizonyítékok arra vonatkozólag, hogy a két objektum gravitációs értelemben egy rendszert alkotnak, magyarán a halványabb bolygójelölt égitest a csillag körül kering. Az elkövetkezendő évek vizsgálatai deríthetnek fényt arra, hogy a kettős valóban együtt mozog-e a térben.

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

Forrás:

• Gemini PR 2008.09.15.
• arXiv:0809.1424v1 [astro-ph]