Rafael
18 °C
32 °C

Minden eddiginél fiatalabb bolygót találtak

2008.04.10. 10:20
Brit csillagászok minden eddiginél fiatalabb bolygókezdeményt azonosítottak – írja a hirek.csillagaszat.hu. A HL Tau b legalább százszor fiatalabb, mint a korábbi rekorder.

Bár a fiatal csillagok és a körülöttük kialakuló bolygórendszerek kutatása főként az infravörös tartományban zajlik, a legújabb eredményt még hosszabb hullámhosszakon, rádióhullámok vizsgálatával sikerült elérni. Az eddig talált legfiatalabb bolygócsíra felfedezését a kutatócsoport vezetője, J. Greaves (University of St. Andrews) jelentette be néhány nappal ezelőtt a Royal Astronomical Society (Brit Királyi Csillagászati Társaság) belfasti konferenciáján. Greaves és munkatársai két nagy rádiótávcső-hálózat műszereivel végeztek megfigyeléseket a HL Tau jelű, nagyon fiatal (mindössze 100 ezer éves) csillagról. A Bika csillagképben látszó, tőlünk mintegy 520 fényévre lévő csillag körül különösen nagy tömegű, gázból és porból álló korong található, ami ideális környezetnek tűnik bolygók kialakulásához.

A csoport az Egyesült Államokban, egészen pontosan Új-Mexikóban található VLA (Very Large Array) antennarendszerrel és egy ettől 50 kilométerre lévő másik rádiótávcsővel az 1,3 cm-s hullámhosszon vizsgálta a HL Tau-t és környezetét. Ebben a tartományban várható a nagyjából kavics méretű részecskék rádiósugárzása – ennek detektálása azt jelenti, hogy az apró, szilárd részecskék már nagyobb darabokká álltak össze, azaz beindult a bolygóképződés folyamata. Az amerikai megfigyelésekkel párhuzamosan az angliai Jodrell Bank Obszervatórium MERLIN nevű távcsőhálózatával is vizsgálták a rendszert: a kicsit hosszabb hullámhosszon végzett megerősítő mérések révén lehetett egyértelműen meghatározni, hogy az észlelt sugárzás tényleg az apró szikladarabokról, és nem más forrásokból (például forró gázból) érkezik.

Hamisszínes kép a HL Tau környezetének 1,3 cm-es rádiósugárzásáról. A csillag a kép közepén van, körülötte látható a nagy méretű porkorong (valójában csak a korong belső tartományai tűnnek fel, a diszk valós méretét a fehér ellipszis jelzi). A fehér nyilak a fiatal csillagról kiáramló anyagnyúlványok (jetek) irányát mutatják. Az újonnan felfedezett, b-vel jelölt bolygócsíra a csillagtól kb. egy óra irányában látható (VLA/Pie Town Antenna).

A szakembereknek sikerült érzékelniük az előzetesen várt sugárzást. Az igazán nagy horderejű felfedezés azonban csak ezután következett: a képeken ugyanis egy sűrű, környezeténél fényesebb csomó is látszott. Az objektum helyén egy amerikai kutatócsoport már néhány évvel ezelőtt azonosított egy halvány foltot, a mostani, jóval nagyobb felbontású felvételeken viszont egyértelmű, hogy valójában egy fiatal óriásbolygó-kezdeményről van szó. A becslések alapján a protobolygó tömege mintegy tizennégyszerese a Jupiterének, távolsága a csillagától körülbelül 75 csillagászati egység (ami nagyjából kétszerese a Nap-Neptunusz távolságnak). Mivel a most felfedezett égitest legfeljebb 100 ezer (de előfordulhat, hogy mindössze néhány száz vagy néhány ezer) éves lehet, ez az eddig talált legfiatalabb bolygócsíra (az eddigi rekorder, a TW Hya tavaly felfedezett kísérője nagyjából 10 millió éves, azaz a HL Tau legalább százszor fiatalabb nála). A HL Tau b-re keresztelt objektum egzotikus látványt nyújt a kutatóknak, mivel még teljesen be van ágyazódva a szülőkörnyezetébe, s ez a koronganyag nagyon jól megfigyelhető a VLA képein.

A csoport egyik tagja, K. Rice (University of Edinburgh) számítógépes modellezés segítségével próbálta elemezni, hogyan alakulhat ki egy ilyen nagy tömegű protoplanéta. Számításai szerint egy, a csillag tömegének körülbelül felét kitevő korong gravitációs instabilitása lehetővé teszi, hogy kisebb tartományok izolálódjanak, majd fokozatosan lehűlve önálló égitestekké formálódjanak. Bár a hasonló bolygókialakulási elméletek még nem tekinthetőek kellően megalapozottaknak, de a használt modellek és a megfigyelések nagymértékű egyezése arra utal, hogy valóban lejátszódhatnak ilyen jellegű folyamatok.

Egy kép a lefuttatott számítógépes modellezés eredményéből: a modellben egy 8 jupitertömegű protoplanéta kezd kialakulni, a csillagtól mintegy 75 CSE távolságra (K. Rice, Royal Observatory Edinburgh).

További érdekesség, hogy a számítások alapján egy szomszédos fiatal csillag, az XZ Tau mintegy 1600 évvel ezelőtt megközelíthette a HL Tau rendszerét. Bár a bolygóképződésnek nem előfeltétele, de elképzelhető, hogy az elhaladó csillag által okozott gravitációs zavar segítette elő a HL Tau korongjában fellépő apró instabilitások kialakulását. Ha ez igaz, akkor egy eddig még ismeretlen bolygókeletkezést indukáló folyamat leírásával is sikerült gazdagítani a tudományt.