2014.11.04. - Bolygóformáló gázáramot fedeztek fel egy kettőscsillag rendszerében

Az ALMA antennarendszer adatai alapján egy kettőscsillag körüli külső, nagy tömegű anyagkorongból a rendszer belső tartományai felé tartó gázáramot detektáltak francia kutatók, aminek szerepe lehet a bolygóképződésben is.

Az ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) mikrohullámú antennarendszerrel végzett megfigyelések alapján egy francia kutatók által vezetett csoport eddig soha nem látott gázáramot detektált a GG Tau A kettőscsillag rendszerében. A külső, nagy tömegű korongból a belső részek felé tartó anyagáramlás lehet a felelős egy kisebb, bolygóformáló belső korong fenntartásáért, ami az utánpótlás nélkül már régen eltűnt volna. Mivela a Naphoz hasonló csillagok fele kettős rendszerek tagjaként születik, az eredménynek messze ható következményei lehetnek az exobolygók keresésében is. A Bika csillagképben megfigyelhető GG Tau a Földtől 450 fényév távolságban található, mindössze néhány millió éves többes csillagrendszer, ennek része a GG Tau A. A VLTI-vel végzett legújabb megfigyelések szerint a GG Tau A egyik komponense, a GG Tau Ab - amelyet egyébként nem övez porkorong - maga is egy szoros kettős, komponensei a GG Tau Ab1 és a GG Tau Ab2. A GG Tau rendszert így összesen öt csillag alkotja.

A GG Tau A körül két porkorong is található, egy nagyobb külső, amely az egész alrendszert körbeveszi, és egy kisebb belső a főkomponens körül. Utóbbinak tömege nagyjából a Jupiterével egyezik meg. Léte eddig rejtélynek számított, mivel a központi csillag olyan ütemben szívja el az anyagát, hogy már régen el kellett volna tűnnie. Az ALMA-val végzett észlelések során azonban az Anne Dutrey (Laboratory of Astrophysics of Bordeaux) által vezetett kutatócsoport gáznyalábokat detektált a két korong közötti tartományban, ez pedig arra utal, hogy a külső korongból anyag áramlik a belsőbe. Dutrey magyarázata szerint számítógépes szimulációk már jelezték az ilyen gázáramok létét, megfigyelni azonban eddig még nem sikerült őket. A nagyobb külső diszk által táplált, így hosszú ideig fennmaradni képes kisebb belső korong létezésének pedig fontos szerepe van a bolygókeletkezési folyamatokban. (Meg kell említeni, hogy egyedülálló fiatal csillag, a HD 142527 körül észleltek már hasonló gázáramokat, szintén az ALMA mérései alapján.)

Fantáziarajz a GG Tau A körüli, por és gáz által uralt térrészről. Az ALMA észlelései gáznyalábok jelenlétét mutatják a rendszert övező külső és belső por- és gázkorongok között. A belső korong anyagutánpótlása következtében a kettős bonyolult gravitációs terében is lehetővé válhat a bolygókeletkezés.
[ESO/L. Calçada]

A bolygók a csillagkeletkezésből visszamaradt anyagból alakulnak ki a fiatal központi égitestek körül. Ez egy viszonylag lassú folyamat, ezért egy hosszú ideig fennmaradó protoplanetáris korong szükséges hozzá. Ha a most felfedezett, külső diszkből a belső korongba tartó anyagáramlás más többes csillagrendszerek esetében is előfordul, akkor a jövőben az exobolygókat az eddiginél több helyen is a siker reményével kereshetjük majd.

A Naprendszeren kívüli bolygók keresésének első szakaszában a Naphoz hasonló egyedülálló csillagokat preferálták, mivel a kettőscsillagok körüli pályák sokkal bonyolultabbak és kevésbé stabilak, így azt gondolták, hogy a bolygók kialakulása ezen rendszerekben sokkal kisebb valószínűségű, mint a magányos csillagok körül. Újabban azonban egyre nagyobb figyelmet kapnak a többes csillagrendszerek komponensei körüli bolygókeletkezés kérdései, jelen felfedezés is ennek lehetőségét jelzi, új vadászterületet nyitva ezzel a bolygókeresők számára.

Az eredményeket részletező szakcikk a Nature magazin 2014. október 30-i számában jelent meg.

Forrás:

• eso1434 - Science Release