2011.10.28. - Formálódó bolygókezdeményt fényképeztek le

A 10 méteres Keck teleszkópokkal sikerült direkt felvételt rögzíteni egy kialakulás állapotában lévő bolygóról. A mindössze kétmillió éves objektum végső tömege a Jupiterének akár tízszerese is lehet majd.

Az LkCa 15b katalógusjelű, fejlődő protobolygót örvénylő por- és gázkorong veszi körül, amelyből folyamatosan anyag hullik rá. A kétmillió évesnek becsült objektum ezzel a korral ötször fiatalabb ez eddigi rekordernél. Adam Kraus (University of Hawaii's) szerint a formálódó bolygó tömege jelenleg a Jupiterének körülbelül hatszorosa lehet, bár elképzelhető, hogy ez egy felülbecsült érték, ugyanis azon a feltételezésen alapul, hogy minden detektált sugárzás a bolygótól származik. Lehetséges ugyanakkor az is, hogy a sugárzás nagyobb részének forrása a planétára hulló anyag, így a bolygócsíra maga sokkal halványabb, és így talán jóval kisebb tömegű is lehet. Kraus szerint egészen sok anyag van a protoplanetáris korongban a bolygó pályáján kívül, ennek egy része - elkerülve a planétát - végül a központi csillagba fog hullani, másik része a bolygót fogja növelni, a maradékot pedig a csillag sugárzása kifújja majd annak közvetlen környezetéből. Elképzelhető, hogy a planéta végső tömege a Jupiter tömegének tízszeresénél is nagyobb lesz, ez azonban függ az aktuális értéktől, és végül ennél sokkal kisebb is lehet.

A bal oldali képen az LkCa 15 körüli porkorongban középen jól megfigyelhető a körülbelül 55 csillagászati egység sugarú üres terület. A jobb oldali panelen a kisöpört centrális régió kinagyított képe látható. A 2,2 mikronos hullámhosszúságú sugárzást kódoló kék szín a formálódó bolygót, míg a hosszabb, 3,7 mikronos hullámhosszúságú infravörös sugárzást kódoló vörös szín a csillag körüli por- és gázkorong bolygóra hulló anyagát reprezentálja.
[A. Kraus és M. Ireland]

Az LkCa 15b felfedezése egy olyan felmérés eredménye, ami 150 darab poros, ismert csillagkeletkezési régióban található csillagot tartalmazó mintát vizsgált, melyet végül egy tucatnyi objektumra szűkítettek. Az LkCa 15 a második volt a sorban, de egyből felkeltette Kraus és kollégája, Michael Ireland (Macquarie University, Australian Astronomical Observatory) figyelmét, akik azonosították a csillag közelében a forró jupiternek tűnő pontforrást.

A felfedezést követő megerősítő megfigyeléseket a Keck teleszkópokkal végezték, felhasználva azok adaptív optikai, illetve maszkolásos interferometriai képességeit, melyek segítségével a központi csillag erős sugárzása mellett is fel lehetett bontani a protoplanetáris korongot és láthatóvá tenni azokat az üres gyűrűket, melyekben a kialakuló bolygók rejtőzködhetnek. Kraus szerint az övékétől független más észlelések is utaltak már arra, hogy van egy rés a protoplanetáris korongban, melyet valószínűleg egy formálódó bolygó hozott létre. Az ő észlelésük nehézsége abban állt, hogy a hatalmas fényességkülönbség ellenére is direkt képet tudjanak rögzíteni a csillag sugárözönében fürdő bolygókezdeményről.

Fantáziarajz az LkCa 15 körüli porkorongról és a benne formálódó bolygóról.
[Karen L. Teramura, UH IfA]

A planéták kialakulására vonatkozó elméletek, modellek szerint a formálódó, fiatal exobolygók hőmérsékletének viszonylag magasnak (1500-2000 K) kell lennie, míg a gáz és por, amiből létrejönnek, ennél hidegebbnek tűnik. Kraus szerint erre a legjobb magyarázat az, hogy a bolygót leginkább a rövidebb hullámhosszakon látjuk, míg a planéta körüli port és gázt inkább a hosszabb hullámhosszakon érzékeljük. Ebben az értelemben a képek színezése visszaadja a látható fény tartományában működő intuíciónkat is, amely szerint a melegebb objektumok kékebbek, a hidegebbek vörösebbek.

Az LkCa 15b lefényképezése csak a kezdet, Kraus és Ireland további észleléseket terveznek, nem csak az adott rendszerről, hanem más közeli, fiatal csillagról is, hogy minél teljesebb képet kaphassunk a bolygórendszerek formálódási folyamatáról.

Forrás:

• Astronomy Now Online 2011.10.20.