2010.07.01. - Megerősítették az elsőként lefényképezett exobolygó létét

Újabb észlelések alapján megerősítették, hogy az első objektum, melyet közvetlen felvételek alapján azonosítottak exobolygó-jelöltként, valóban egy Naphoz hasonló csillag körül keringő nyolc jupitertömegű planéta.

A felfedezésről 2008-ban a torontói egyetem munkatársai, David Lafreniere, Ray Jayawardhana és Marten van Kerkwijk számoltak be, akiknek az 1RXS J160929.1-210524 katalógusjelű fiatal, de a Naphoz hasonló csillag körül sikerült lefényképezniük a bolygószerű képződményt a 8 méteres északi Gemini teleszkóppal. A két objektum viszonylagos közelsége miatt további észlelésekre volt szükség annak eldöntéséhez, hogy nem csak két, pusztán véletlenül egy irányban látszó égitestről van-e szó. Lafreniere és munkatársai új asztrometriai mérései kizárták ezt a lehetőséget, ezek alapján ugyanis a két objektum sajátmozgása megegyezik. Ezáltal megerősítették azt, hogy a csillag és a kérdéses bolygóméretű test ténylegesen szoros fizikai kapcsolatban állnak egymással.

Az 1RXS J160929.1-210524 jelű fiatal csillagról 2008 szeptemberében az északi Gemini teleszkóppal készült felvétel. A kép bal felső sarkában látható égitest a csillag - két évvel ezelőtt még csak vélelmezett - bolygókísérője.
[Gemini Observatory]

Maga az eredeti felfedezés és a mostani megerősítés is a Gemini teleszkóp adaptív optikai rendszerével elérhető kivételes felbontóképességnek köszönhető, ami a bolygó közvetlen lefényképezésén túl már 2008-ban lehetővé tette például olyan színképek rögzítését is a rendszerről, melyekben azonosíthatóak voltak a bolygólégkör vízpárától, szén-monoxidtól és molekuláris hidrogéntől származó abszorpciós vonalai. Lafreniere szerint a megerősítés fényében a 2008-as spektrumaik innentől tulajdonképpen az első valódi exobolygó-színképeknek tekintendők. A fejlődési modellek és a számított bolometrikus luminozitás alapján a kísérő nyolc jupitertömegnyi, s a becslések szerint körülbelül 300 csillagászati egységre kering csillagától, úgy tűnik egyedül. Pontosabban az új mérések alapján a pályáján belül nagy valószínűséggel nincs 1 és 8 jupitertömeg közé eső további bolygó.

A planéta pályaparamétereinek meghatározásához természetesen további megfigyelések szükségesek. Nehezítheti a kutatók ezirányú dolgát, hogy van Kerkwijk szerint a lehető legkisebb keringési periódus is hosszabb ezer évnél. Ennek ellenére bízik abban, hogy a Gemini műszereivel lehetséges lesz a bolygó csillagához képesti relatív sebességének kellő pontosságú meghatározása. Ha az adatok majd azt mutatják, hogy a bolygó közel kör alakú pályán kering, akkor az azt jelentheti, hogy csillagától távol alakult ki, míg az erősen elnyúlt pálya arra utalhat, hogy a központi égitesthez közelebb keletkezett, s mostani távoli pályájára a bolygórendszer egy másik tagjának perturbáló hatására került. A nagy tömeggel társuló nagy pályasugár azonban mindenképpen komoly problémák elé állítja a jelenlegi bolygókeletkezési elméleteket.

Az 1RXS J160929.1-210524 rendszeréről a Gemini teleszkóp Altair nevű adaptív optikai rendszerének és NIRI (Near Infrared Imager) műszerének segítségével készült új infravörös képek. A bal oldali felvétel 3,05 mikronos, míg a jobb oldali 3,5 mikronos hullámhosszon mutatja a csillagot és bolygókísérőjét. A csillag két oldalán látható sötét foltok az égi háttér levonása során keletkeztek, nem valódi képződmények.
[Gemini Observatory/AURA/D. Lafreniere és tsai]

Bár óriási távolságban kering a körülbelül 0,85 naptömegű csillagától, a bolygó hőmérséklete a korábbi spektroszkópiai és az azokat megerősítő új infravörös fotometriai mérések alapján mégis 1500 celsius körüli lehet. A kutatók a planéta fiatal korával - mindössze 5 millió éves - magyarázzák ezt a magas hőmérsékletet. A bolygót az összehúzódáskor felszabaduló gravitációs potenciális energia fűtötte fel, s most ezt a hőt sugározza ki. Néhány milliárd év múlva valószínűleg el fogja érni a Jupiter mostani, -110 fok körüli hőmérsékletét.

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

Forrás:

• Astronomy Now Online 2010.06.30.