2010.08.30. - Ahol két Szaturnusz fedi el a napot

A NASA Kepler űrteleszkópjával sikerült elsőként olyan bolygórendszert felfedezni, amelyben két, a mi Szaturnuszunkhoz hasonló méretű bolygó is elhalad központi csillaga előtt.

Az idén januárban bejelentett öt új Kepler-bolygó után a NASA egy többszörös fedéseket mutató exobolygórendszer felfedezéséről adott hírt. A csillagot, mely a Kepler-9 nevet kapta, két különböző méretű és keringési periódusú bolygó takarja el szabályos időközönként (Kepler-9b és Kepler-9c), jellegzetes alakú fényességcsökkenést idézve elő. Az eddig ismert, kereken 100 fedési exobolygót tartalmazó rendszer közül ez az első, ahol egynél több planéta mutat fedéseket. A felfedezéshez 156 ezer Nap típusú csillag hét hónapnyi folyamatos megfigyelése vezetett.

Felül a Kepler-9 fedési geometriája a két Szaturnusz-méretű planétával (zöld és vörös), valamint a valószínűsíthető szuper-Földdel (kék), alul a tranzitok alakját hasonlíthatjuk össze.
[NASA/Kepler Mission]

Az új bolygók tömegét a hawaii Keck távcsövek segítségével, spektroszkópiai úton határozták meg. A Kepler-9b valamivel nagyobbnak bizonyult, de mindkét bolygó tömege némileg alatta marad a Szaturnuszénak. A Kepler-9b 19,2 nap alatt kerüli meg szülőcsillagát, társának ehhez majdnem pontosan kétszer ennyi időre van szüksége. Ez arra utal, hogy a páros 2:1 rezonanciában áll, s az ilyen objektumok gravitációs kölcsönhatása elméletileg jelentős szisztematikus ingadozásokat okoz a fedések között eltelt időtartamban mindkét bolygónál. Ezek a változások (TTV, transit timing variation) nem csak rezonancia esetén lépnek fel, és további - esetleg fedéseket nem is mutató bolygóra - utalhatnak a rendszerben. Ezért a csillagászok mindent megtettek, hogy az ismert fedési rendszerekben kimutassák a TTV-jelenséget, ezidáig kevés sikerrel.

Egy többszörös fedést mutató bolygórendszer fényváltozásának sematikus ábrája. A különböző bolygókat a fedések eltérő mélysége, időtartama és periódusa alapján különböztethetjük meg.
[NASA/Kepler Mission]

A Kepler-9 rendszerben először sikerült azonosítani a megjósolt változást. A megfigyelés időtartama alatt a belső bolygó minden visszatérésekor átlagosan 4 percet késett, a külső keringési periódusa pedig 19 perccel csökkent keringésenként. Ez a nagy és könnyen kimutatható változás minden kétséget kizáróan bizonyítja a gravitációs kölcsönhatást a két égitest között. A vizsgálat vezetője, Matthew Holmann (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics) szerint a jelenség segítségével az eddigi módszerekhez képest sokkal pontosabban lesz meghatározható a két planéta tömege, és a távoli bolygórendszer fejlődéstörténetére is fény derülhet.

Annyi bizonyos, hogy a Kepler tartogat még meglepetéseket, és a hasonló rendszerek tömeges felfedezésével valóságos forradalmat indíthat el az exobolygórendszerek tulajdonságainak megértésében. S ha mindez nem volna elég, a Kepler-adatok arra utalnak, hogy a most felfedezett rendszerhez egy másfél földátmérőjű bolygó is tartozik (Kepler-9d), mely eszeveszett gyorsasággal, 1,6 nap alatt kerüli meg Napunkhoz nagyon hasonló központi csillagát. Bár a harmadik bolygó léte még megerősítésre szorul, elmondhatjuk, hogy ez a távoli naprendszer feliratkozott a legérdekesebb exobolygórendszerek listájára. A felfedezés magyar vonatkozása, hogy a spektroszkópiai megerősítő mérésekben Fűrész Gábor (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics) jelentős szerepet játszott.

Forrás:

• NASA Press Release 10-73AR