Kisbolygóöv lehet két csillag körül

2013.01.18. 10:33
A Herschel és a Spitzer infravörös űrtávcsövek mérései alapján a közeli Vega és Fomalhaut körül hasonló kibolygó- és üstökösöv található, mint a Naprendszerben, a közöttük lévő széles résben pedig valószínűleg bolygók keringenek.

A University of Arizona kutatói által vezetett nemzetközi csoport – melynek tagja Balog Zoltán, a Max Planck Intézet asztrofizikusa is – a Herschel és a Spitzer űrteleszkópok infravörös adatai alapján úgy véli, hogy a Vega körül hasonló kisbolygóöv alakult ki, mint a Naprendszerben. Ezzel a északi égbolt második legfényesebb csillaga még jobban hasonlít testvércsillagára, a Fomalhautra: az új eredmények alapján mindkettőt egy belső, meleg aszteroidaöv és egy külső, hideg, üstökösökkel teli régió övezi. Ezek a Naprendszer Mars és Jupiter közötti kisbolygóövének, illetve a Kuiper-övnek feleltethetők meg.

Az infravörös mérések mindkét csillag körül egy-egy különálló övezetet fedtek fel. Az egyikben melegebb, körülbelül -120 Celsius-fokos, másikban hideg, körülbelül -220 Celsius-fokos por jelenlétét mutatták ki. A Naprendszerben mindkét övet úgynevezett planetezimálok, vagyis a bolygókeletkezés időszakából visszamaradt törmelékek alkotják. A kutatócsoport vezetője, Kate Su (University of Arizona) magyarázata szerint magukat a kisbolygókat nem láthatjuk, létezésükre csak a meleg por utal, ami a közöttük bekövetkező ütközések eredménye. Az övek csak az infravörös tartományban figyelhetők meg, az optikaiban nem, mivel közel vannak a csillagaikhoz, így azok fénye a látható tartományban lehetetlenné teszi az észlelésüket.

A két törmeléköv közötti széles rés arra utal, hogy a Vega és a Fomalhaut körül több bolygó is keringhet. A létezésükben annak ellenére is biztosak a kutatók, hogy közvetlenül nem észlelték őket. Bolygók nélkül ugyanis a törmelék egyenletesen oszlana el, míg a planéták kisöprik maguk körül a port, és réseket hoznak létre a korongban. A Hubble űrteleszkóp koronagráffal készült, több évet átfogó felvételei alapján a Fomalhaut körül is látható egy bolygószerű test elmozdulása.

Piszkos hógolyók

A Naprendszerben a kisbolygóövet a belső és az óriásbolygók gravitációs tere is alakítja, míg a Kuiper-öv kizárólag a külső bolygók hatása alatt áll. Utóbbi objektumait szokás a piszkos hógolyó megjelöléssel illetni, mivel nagy mennyiségű fagyott vizet tartalmaznak. Az üstökösök innen, illetve a Naprendszer külső tartományaiból indulnak el a belső régiókba. Velük ellentétben az aszteroidaöv égitestjei nem elég hidegek ahhoz, hogy megtartsák a vízjeget, az az űrbe szublimál, ezért ezek az objektumok gyakorlatilag tisztán kőzetekből állnak.

A Vega és a Fomalhaut más téren is sok hasonlóságot mutat. Mindkettő tömege a Napénak körülbelül kétszerese; forróbbak a csillagunknál, így az optikai tartományban kékes fénnyel ragyognak; közel, mintegy 25 fényév távolságban vannak; és koruk is hasonló, körülbelül 500 millió év, ami a Nap korának mintegy tizede. A Fomalhautnak valószínűleg van egy bolygókísérője, egyike annak az alig tucatnyi jelölt planétának, amik földi, illetve az űrből készült direkt felvételeken is láthatók. A Vegának egyelőre nincs bizonyított bolygója, de a megfigyelések erősen valószínűsítik a létezésüket. A törmelékövek mindkét esetben messze több anyagot tartalmaznak, mint a naprendszerbeli megfelelőik, ennek oka kettős: egyrészt a rendszerek jóval nagyobb por- és gázfelhőből alakultak ki, mint a Naprendszer, másrészt jóval fiatalabbak is nála, így még nem volt idejük a tisztulásra.

Rövidesen láthatjuk is őket

A belső és külső törmelékövek csillaguktól mért távolságainak arányai nagyjából megfelelnek a Naprendszer hasonló arányának. Nálunk az aszteroidaöv a Naptól 2 és 3 csillagászati egység közötti távolságban kezdődik, míg a Kuiper-öv 30 csillagászati egység körül. Az arány a Vega és a Fomalhaut esetében is ugyanígy nagyjából 1:10, de a belső öv mintegy négyszer messzebb kezdődik, a rendszerek nagyobb tömegének és luminozitásának megfelelően.

Ha egyedi objektummal szeretnénk magyarázni, akkor az övek közötti rés megfigyelt szélességét csak a Jupiternél több tucatszor nagyobb óriásbolygó alakíthatta volna ki, egy ilyen méretű objektumot azonban már észre kellett volna venni a korábbi bolygókereső programok során. Ezért az a valószínűbb, hogy a pormentes zónáért több Jupiter-méretű vagy annál kisebb planéta felelős mindkét esetben. Referenciaként a HR 8799 rendszere szolgálhat, amelyben négy ismert bolygó hozta létre a porkorongban az üres zónát. Ez utóbbi föltételezést erősíti az is, hogy a legújabb kutatások szerint a kisebb tömegű planéták jóval többen vannak, mint az óriások, ezért a többes rendszerek is gyakoribbak lehetnek, mint a csak egy bolygót tartalmazók.

Ha valóban keringenek bolygók a Vega és a Fomalhaut körül, akkor azok Karl Stapelfeldt, a Goddard Space Flight Center kutatója szerint az észlelési technika rohamos fejlődésének köszönhetően természetesen már nem maradhatnak sokáig rejtve.



  • Tippek
  • Bankszámla