2010.08.26. - A Naprendszerre nagyon hasonlító bolygórendszert fedeztek fel

Sok szempontból a sajátunk tulajdonságait mutatja a 127 fényév távolságban lévő naprendszer, melyben legalább öt, de valószínűleg inkább hét bolygó kering egy Naphoz hasonló csillag körül.

Christophe Lovis és munkatársai az ESO (European Southern Observatory) La Silla-n (Chile) működő 3,6 méteres teleszkópjával vizsgálták az elmúlt időszakban a HD 10810 katalógusjelű csillagot. A Napunkhoz igen hasonló csillag mintegy 127 fényévre található a Hydrus (Déli Vízikígyó) csillagkép irányában. A felfedezésekhez nagy mértékben hozzájárult a távcsövön használt, rendkívüli pontossággal és mérési stabilitással rendelkező HARPS spektrográf, amely eddig is igen eredményesen működött közre a Naprendszeren kívüli bolygók felfedezései során. A hat éven át folytatott, mintegy 190 egyedi megfigyelést eredményező észleléssorozat végeredményeként a kutatók arra jutottak, hogy a csillag körül igen népes bolygórendszer helyezkedik el. A rendszerben legalább öt viszonylag nagy bolygótest kering a csillag körül, és komoly jelek utalnak további kettő, kisebb bolygó létezésére is.

A hasonló vizsgálatok során a központi csillag apró, látóirányunkba eső előre-, illetve hátrafelé történő mozgását mutatják ki a kutatók a csillag színképében megfigyelhető színképvonalak elmozdulása segítségével. Ezt a mozgást a csillag körül keringő bolygók összetett gravitációs hatása váltja ki. Általában a módszer segítségével a kutatók csak a bolygók tömegének alsó határát képesek megadni, mivel a csillag észlelhető mozgásának mértékét a bolygók tömege mellett jelentősen befolyásolja a planéták keringési síkjának látóirányunkkal bezárt szöge. A tapasztalatok alapján azonban ez az érték a legtöbb esetben igen közel van a bolygó valódi tömegéhez.

Fantáziakép a HD 10810 csillag körüli bolygórendszerről.
[ESO]

Az eredmények szerint az öt nagybolyó tömege a Neptunuszéhoz hasonló, 13 és 25 földtömeg közé esik. Csillagukat 6 és 600 nap közötti időtartam alatt kerülik meg, a Nap-Föld távolság alig 0,06-szorosa és 1,4-szerese közé eső távolságokban húzódó pályáikon. Amennyiben a másik két bolygó létezésére utaló jelek valósak, ezen planéták egyike egy, a mi Szaturnuszunkhoz hasonló, mintegy 65 földtömeget képviselő bolygó, amely 2200 napos (körülbelül 6 éves) periódussal kering. A másik bolygó a becsült 1,4 földtömeggel az eddig felfedezett legkisebb tömegű bolygó lehet, bár ez az égitest csak a Nap-Föld távolság alig 2 százalékára kering a csillag körül. Ebben a roppant közelségben egy év alig 1,18 földi napig tart, a csillag közelsége miatt pedig az égitest az ún. forró kőzetbolygók családjába tartozhat, amilyen a Corot-7b is lehet. Érdekesség, hogy ez az égitest például alig 3 km/óra sebességváltozást okoz a csillag látóirányú mozgásában, ami egy roppant kényelmesen sétáló ember sebességének felel meg, így kimutatásához valóban rendkívül érzékeny műszerekre van szükség.

A most felfedezett HD 10810 körüli bolygórendszer sok szempontból számít rendkívülinek. Eleddig csak 15 olyan bolygórendszer volt ismeretes, amelyben legalább három exobolygó létezik. Az eddigi rekorder 55 Cancri rendszere szintén 5 bolygót tartalmaz, melyek között két óriásbolygó is található, de az új rendszer bolygóinak valószínű száma (7) igen közel esik saját Naprendszerünk 8 bolygójához. További rendkívüli érdekesség, hogy a HD 10810 rendszerében a bolygók csillagtól való távolságában a Naprendszerben is érvényes Titius-Bode szabályhoz hasonló összefüggés mutatkozik. Bár a mai napig kutatott Titius-Bode szabály pontosan megadta a Ceres és az Uránusz Naptól mért távolságát, ellenben kudarcot vallott a Neptunusz esetében, hasonló szabályszerűség léte a hasonló bolygórendszerek kialakulásával lehet kapcsolatban. Ez utóbbi azért is fontos, mert bár a jelek szerint a kisebb tömegű bolygókból álló rendszerek igen elterjedtek lehetnek, kialakulásuk pontos mechanizmusa egyelőre még nem ismert.

A hasonlóságok mellett természetesen számos tekintetben eltér az új bolygórendszer Naprendszerünktől. Hiányzik például egy Jupiter-szerű óriás, a bolygók pályája szinte teljesen kör alakú, ugyanakkor a rendszer jóval zsúfoltabb: a Mars távolságának megfelelő tartományon belül keringő bolygók átlagos tömege 20 földtömeg, míg saját belső Naprendszerünk négy közetbolygójának átlagos tömege alig fél földtömeg.

A hasonló bolygórendszerek kutatása során a számos eredmény mellett például már arra is fény derült, hogy kapcsolat áll fenn a bolygórendszer tömege és a központi csillag tömege, valamint kémiai összetétele között. Míg az igen nagy tömegű bolygórendszereket nagy tömegű és fémgazdag csillagok körül fedezték fel, a négy legkisebb tömegű exobolygórendszer kisebb tömegű, fémszegény csillagok körül helyezkedik el.

Az exobolygók vizsgálata napjaink csillagászatának egyik legpezsgőbb területe. A hasonló, összetett rendszerek felfedezése a remények szerint azt is jelezheti, hogy az exobolygó-kutatás új korszaka köszönt be lassan: immár nem csak egyedi planéták, hanem összetett idegen bolygórendszerek megfigyelése is lehetővé válhat, ami korábban elérhetetlennek gondolt titkokról is leránthatja a leplet.

Az eredményeket részletező szakcikk az Astronomy & Astrophysics c. folyóiratban fog megjelenni.

Forrás:

• eso1035 - Science Release