2009.04.02. - Exobolygót azonosítottak archív Hubble felvételeken

Speciális képfeldolgozási technikával a Hubble űrtávcső tíz évvel ezelőtt rögzített infravörös felvételein is azonosították a Gemini és Keck távcsövekkel 2007 és 2008 során lefényképezett bolygórendszer egyik tagját.

David Lafreniere (University of Toronto, Ontario) és munkatársai egy speciális képfeldolgozási technika segítségével a Hubble űrteleszkóp NICMOS (Near Infrared Camera and Multi-Object Spectrometer) műszerével 1998-ban készített infravörös felvételeken is "láthatóvá tették" a HR 8799 csillag b jelű kísérőjét, amit egyébként két társával együtt az északi Gemini és a Keck teleszkópok 2007-es és 2008-as direkt felvételei alapján fedeztek fel. Lafreniere egy olyan eljárását adaptált, amit eredetileg földi távcsövekkel rögzített képekhez fejlesztettek ki. Sikere az exobolygók keresésének új módszerét adhatja a kutatók kezébe, ugyanis a már detektált planéták archív felvételeken történő azonosítása nem csak a megerősítés szempontjából fontos, de egy hosszabb időtartam alapján demonstrálja azt is, hogy a kísérő valóban a csillag körüli pályán mozog, lehető téve egyúttal a pálya paramétereinek pontosabb meghatározását is.

Az eljárás lényege, hogy a csillag környezetéről ún. koronagráf - ezzel takarják ki a látómezőből a csillag zavaró fényes korongját - segítségével készített felvételeket további feldolgozásnak vetik alá, hogy a kitakart csillagkorong szélénél a fényszóródás miatt jelentkező, radiálisan kifele mutató, s esetleg még sok minden elfedő "fénykévéket" is le tudják vonni a képből. Így a felvételeken a Hubble által egyébként detektálhatónál tízszer halványabb objektumok is előtűnhetnek. A feladat nehézségét az jelenti, hogy a kísérők milliószor halványabbak csillaguknál, szeparációjuk pedig kisebb a telihold átmérőjének kétezred részénél.

A HR 8799 csillag környezetének a HST NICMOS műszerével 1998-ban készített képe. A csillag fényes korongja ki van takarva a koronagráf maszkjával. Az új eljárás eredményeként a csillagtól északkeletre előtűnt a b jelű kísérő. A képen kis kereszt jelzi a bolygó 2008-as helyzetét, illetve nyíl a pályaívét.
[NASA, ESA, D. Lafreniere (University of Toronto, Canada)]

A HR 8799 csillag b jelű kísérője a 130 fényévre lévő rendszer három planétája közül a legkülső. Tömege a Jupiterének legalább hétszerese. A két belső bolygó a koronagráf maszkja miatt az 1998-as NICMOS felvételeken sajnos nem azonosítható. Travis Barman (Lowell Observatory, Flagstaff, Arizona) szerint a HR 8799b felszínét részben porfelhők fedik. Infravörös spektruma ugyanis tartalmaz vízpára jelenlétére utaló széles abszorpciós struktúrákat, ezek intenzitása azonban kisebb annál, mintha a bolygó légköre teljesen pormentes lenne. A vízpára színképi nyomainak vizsgálata révén a felhőkkel való fedettségen túl információ nyerhető az atmoszféra hőmérséklet- és nyomásviszonyairól is.

Fantáziarajz a HR 8799 bolygórendszeréről.
[NASA, ESA, G. Bacon (STScI)]

Mivel az elmúlt tíz év során a Hubble 200-nál is több csillagot figyelt meg koronagráffal bolygókat és protoplanetáris korongokat keresve, a kutatók tervezik ezen felvételek átvizsgálását is. Ha egy kísérőt több NICMOS felvételen is azonosítani tudnak, s a pályamozgása is kimutatható, akkor földi teleszkópokkal további megfigyeléseket végeznek az objektumról. Ha a jelölt csak egy képen tűnik elő, de fényessége és szeparációja alapján jó eséllyel bolygókísérő, akkor is további vizsgálatoknak vetik alá földi távcsövekkel.

Az eredményeket részletező szakcikk a The Astrophysical Journal c. folyóiratban fog megjelenni.

Forrás:

• STScI-2009-15
• arXiv:0902.3247v1 [astro-ph.EP]