Magyar csillagászok találtak gyűrűt egy törpebolygó körül

Magyar csillagászok megfigyelése alapján fedezték fel, hogy a Haumea nevű törpebolygónak gyűrűje van. Az eredményről a rangos Nature szaklap számolt be – írja a Csillagaszat.hu.

A Naprendszer távoli égitestjei általában még a legnagyobb földi távcsöveknek is csak kiterjedés nélküli fénypontoknak tűnnek. Ez igencsak megnehezíti a Plútóhoz hasonló hideg törpebolygók vizsgálatát, hiszen még olyan egyszerű paramétereket, mint az égitest mérete, sem egyszerű így megmérni.

A probléma feloldásának egy egyszerű, de nagyszerű módszere, ha megvárjuk, amíg az égitestet elhaladni látjuk egy-egy csillag előtt. Az okkultáció, a csillagfény kitakarásának hossza, megadja az égitest fizikai méretét a fedés vonalában. Több helyről megfigyelve pedig az egyes húrokból kirajzolódik az égitest teljes sziluettje, amelyből már a tényleges átmérő is levezethető. Már csak a megfelelő alkalomra és tiszta égboltra kell várni egy-egy ilyen mérés elvégzéséhez.

A rögbilabda és a magyarországi távcső

Egy ilyen alkalom jött el 2017. január 21-én, amikor a Haumea nevű törpebolygó árnyéka söpört végig Európán, Magyarországgal a középpontjában. Az okkultáció megfigyelésére több csillagvizsgáló készült 6 országból, köztük az MTA CSFK Csillagászati Intézet Piszkéstetői Obszervatóriuma is. A Haumea kifejezetten érdekesnek tűnt, mivel már a felszínéről visszaverődő fény változásai alapján is egyértelmű volt, hogy egyáltalán nem gömbölyű, sokkal inkább hasonlít egy rögbilabdára.

Aznap éjjel összesen 11 távcsővel sikerült megfigyelni, ahogy a Haumea elfedi az URAT1 533-182543 jelű, halvány csillagot. A húrok segítségével szépen kirajzolódott az elnyúlt törpebolygó alakja. Ebből, illetve a Haumea fényváltozásaiból ki lehetett számolni a méretét, ami egy 2320x1705x1025 kilométeres, háromtengelyű ellipszoidnak (vagyis egy összenyomott rögbilabdához hasonló alaknak) bizonyult. Ez a méret nagyobb, mint az eddig becsültek, és emiatt a Haumea sűrűsége is kisebbnek bizonyult, ami jó hír, mert az új érték már beleillik a többi Neptunuszon túli égitest értékei közé.

De az igazi felfedezés talán meg sem történik, ha nincs a piszkéstetői egy méteres távcső – amely az ország legnagyobb távcsöve – és a rajta található, speciális műszerek.

A magyar kamera pontosabban mért

Az okkultáció megfigyelésére normál csillagászati CCD kamerákat használtak az észlelők az összes többi távcső esetében. Ezek több, vagy több tíz másodpercen át gyűjtik a fényt, majd további másodpercekig tart, amíg kiolvassák a képet, hogy minél több fényt és minél kevesebb zajt gyűjtsenek.

A méteres távcsővel készült észlelések azonban egy speciális, elektronsokszorozó CCD kamerával készültek, amely lehetővé tette, hogy jóval sűrűbb időközönként, minden egyes másodpercben megmérjék a csillag és a Haumea együttes fényességét. "Az EMCCD kamera alkalmazásának egy további előnye hogy egy adott kép kiolvasása a rákövetkező kép exponálásával párhuzamosan történik, így egyáltalán nem veszítünk el információt a képek készítése során" – mondta a megfigyelést vezető Pál András.

A magyarországi mérések pedig nagyon rövid, maximum 2-3 másodpercig tartó halványodásokat mutattak a Haumea előtt és után. Mi okozhatta ezeket? Azt már tudtuk, hogy a Haumea rendelkezik két holddal, de azok távolabb keringenek tőle. Mivel a fedések szimmetrikusan történtek a törpebolygó előtt és után, további holdak helyett egy vékony gyűrű jobb magyarázatnak tűnt. A többi mérés alaposabb vizsgálata pedig felfedett további mérési pontokat, ahol a csillag halványabbnak tűnt, mint máskor. Az összes mérést egymáshoz illesztve pedig kirajzolódott egy gyűrű alakja, amelynek a sugara kétszerese a Haumeáénak. A piszkéstetői mérések alapján a gyűrű szélessége mindössze 70 kilométer.

Sokkal több gyűrű lehet, mint gondoltuk

A Haumea ezzel már a harmadik kisméretű égitest lett a Naprendszerben, amely gyűrűkkel rendelkezik, és megerősítette, hogy ez a jelenség nem korlátozódik csak a nagy gázbolygókra, sőt. Az első két felfedezés két speciális égitest, a Chariklo és Chiron nevű kentaurok körül történt: ezek az apró, 200 kilométer körüli kisbolygók a külső Naprendszerből sodródtak be a Szaturnusz és Uránusz közötti térségbe. A Haumea azonban egy nagyságrenddel nagyobb náluk, holdjai is vannak, és teljesen máshol, a Neptunuszon túl kering. A felfedezés azt vetíti előre, hogy

"Alig három éve még mindenki meg volt győződve róla, hogy gyűrűk csak óriásbolygók körül vannak. A Haumeáról tudjuk, hogy túlélt egy nagy ütközést évmilliárdokkal ezelőtt: ez az egyetlen ismert égitest, a Neptunuszon túl, aminek saját kisbolygócsaládja van. Ha a becsapódások képesek gyűrűt is létrehozni, akkor azok gyakorisága a többi kis égitest körül új információkkal szolgálhat arról, hogyan fejlődött a Naprendszer külső vidéke” – mondta a kutatásban szintén résztvevő Kiss Csaba. Ez pedig még inkább felértékeli az okkultációmérések és a nagyon gyors mintavételezésre képes kamerával szerelt távcsövek tudományos értékét.

A Nature-ben megjelent tanulmány vezető szerzője José-Luis Ortiz (Instituto de Astrofísica de Andalucía, Spanyolország). Az  MTA CSFK  magyar kutatói, akik részt vettek a kutatásban: Pál András, Kiss Csaba, Szakáts Róbert, Takácsné Farkas Anikó, Vargáné Verebélyi Erika és Marton Gábor.