Melyik távoli exoholdon lakjunk?

Napjainkban a csillagász társadalom jelentős része a távoli csillagok körül keringő, Földhöz hasonló bolygók várható felfedezésének lázában ég - különösen az ultraprecíz fotometria mérésekre képes CoRoT és a Kepler-űrtávcsövek felbocsátása óta. Vannak azonban olyan kutatók, akik már ennél is előbbre tekintenek, és az exobolygók lehetséges kísérőinek kimutatásán fáradoznak.

Ahogyan arról korábban beszámoltunk, az exoholdak felfedezési és vizsgálati módszereinek kidolgozásában magyar szakemberek is részt vesznek. Munkájuk során főként azt vizsgálják, hogy a csillaguk előtt átvonuló exobolygók által okozott fényességcsökkenést reprezentáló görbéken kimutatható-e az esetleges holdak hasonló, de még sokkal kisebb mértékű hatása. A Szegedi Tudományegyetemen indult kutatási téma fontosságát és minőségét az is jelzi, hogy azt idén szeptembertől az MTA Lendület programja is támogatja.

A közelmúltban egy, a hazai kutatók korábbi eredményeit is alátámasztó cikk jelent meg az egyik legnívósabb asztrofizikai szakfolyóiratban, a Brit Királyi Csillagászati Társaság havonta megjelenő kiadványában (Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, MNRAS). A D. Kipping (University College London) és munkatársai által közölt, számítógépes szimulációkon alapuló eredmények megerősítik, hogy a Kepler-űrtávcső érézkenysége elegendő lehet a Földünknél akár ötször kisebb tömegű bolygókísérők detektálásához is.

Összehasonlításképp meg kell jegyeznünk, hogy a Naprendszerben lévő holdak jócskán alatta vannak ennek a határnak: bolygórendszerünk legnagyobb holdja, a Jupiter rendszerében lévő Ganymedes negyvenszer, míg a Hold nyolcvanszor kisebb tömegű planétánknál; de még bolygószomszédunk, a Mars tömege is csak nagyjából egy tizede a Földének. Mivel azonban tudjuk, hogy más naprendszerekben a Jupiternél jóval nagyobb tömegű bolygók is találhatóak, nem lehet kizárni a Marsnál nehezebb holdak létezését sem.

Az exoholdak detektálásának lehetősége a kísérőnek a bolygóra gyakorolt gravitációs vonzóerején alapul, ez a hatás pedig akkor a leginkább megfigyelhető, ha a hold tömege relatíve nagy a planétáéhoz képest. Ugyanakkor a bolygóátvonulások során felvett fénygörbéken annál nagyobb arányú a fényességcsökkenés (és annál jobban vizsgálható rajtuk a holdak hatása), minél nagyobb a fedést okozó planéta. A feltételek alapján úgy tűnik, hogy a Szaturnuszhoz hasonló, alacsony átlagsűrűségű óriásbolygók kísérőinek kimutatására nyílhat először esély. Ráadásul, ha a bolygó a központi csillag ún. Goldilocks-zónájában kering (ahol egy megfelelően nagy méretű holdon stabilan megmaradhat a folyékony víz), akkor kísérőiken akár az élet lehetőségével is számolni lehet (már ha az élet feltételének a folyékony víz jelenlétét tekintjük).

A Kepler-űrtávcső vizsgálatai során mintegy 100 ezer csillag fénygörbéjét veszi fel több éven keresztül, s missziója reményeink szerint számos bolygó - és akár néhány exohold - kimutatásával zárul.