Minden eddiginél kisebb exobolygót találtak

Az elmúlt néhány évben robbanásszerű fejlődésnek indult a más csillagok körül keringő bolygók kutatása: a folyamatosan fejlesztett műszereknek köszönhetően egyre kisebb tömegű planétákat találunk idegen naprendszerekben. Bár az igazi áttörésnek számító, Föld méretű bolygók detektálása még várat magára, az ún. szuper-Földek osztályából már sikerült felfedezni öt-hat példányt. Ebbe a kategóriába azokat a 10 földtömegnél kisebb tömegű planétákat sorolják, melyek az elméletek szerint szilárd felszínűek lehetnek. Ezen objektumok kimutatásához nincs mindig szükség közvetlen módszerre. Egy ugyanabban a rendszerben lévő, korábban már felfedezett bolygó csillag előtti átvonulásai során fellépő, apró időpont-eltolódások, vagy a csillag sebességgörbéjének részletes analízise révén is kimutatható további kísérő(k) jelenléte.

I. Ribas (CSIC-IEEC, Spanyolország) és kollégái a GJ 436 jelű vörös törpecsillagról az utóbbi években összegyűlt fotometriai és spektroszkópiai adatokat vetették alá alapos elemzésnek. Elméletük szerint a csillag négy évvel ezelőtt felfedezett, kb. 20 földtömegű (nagyjából a Neptunusz tömegével megegyező) bolygóján kívül más égitest is kering a GJ 436 körül. Feltételezésük onnan eredt, hogy a GJ 436b jelű, 2,6 nap keringési idejű kísérő pályája meglehetősen elnyúlt, holott - a csillag kb. 6 milliárd éves életkorát figyelembe véve - már régen kör alakúvá kellett volna fejlődnie a rendszerben fellépő árapály-hatások miatt. A jelenség legkézenfekvőbb magyarázata egy (vagy több) külső bolygó jelenléte, mely gravitációs hatása folyamatosan hat a belső bolygó mozgására.

A kutatók a kísérő kimutatásához a rendszer egy nagyon érdekes sajátosságát használták fel. A GJ 436b elnyúlt pályaíve miatt a bolygóátvonulások detektálási esélye erősen függ a látóirány, valamint a keringési sík által bezárt szögtől (ezt nevezik inklinációnak). A legújabb adatok szerint ez 86,3 foknak adódott, a számítások pedig azt mutatták, hogy 85,3 foknál kisebb érték esetén már nem lehetne látni fedést - azaz a megfigyelhető átvonulások is csak a csillagkorong szélén, súroló fedésként látszanak.

Az utóbbi években két kutatócsoport is próbálkozott az együttállások megfigyelésével: az egyik csoport 2004-ben nem járt sikerrel, a másik viszont 2007-ben észlelt átvonulásokat (innen származnak az említett adatok). Ez az inklináció kis mértékű megváltozásával magyarázható, amit a számítások szerint egy közeli objektum gravitációja is kiválthat.

Ribas és munkatársai kiszámolták, hogy a megfigyelt jelenség létrejöttéhez az inklinációnak kb. 0,1 fokot kellett változnia évente. A numerikus modellezések alapján ez a legjobban egy 5,2 nap keringési idejű bolygó jelenlétével magyarázható. A sebességgörbék új elemzése révén a feltételezett bolygó minimális tömegére 4,7 földtömeg adódott. Az eredmények alapján ez lehet az eddigi legkisebb tömegű, keringő exobolygó (az eddigi rekorderek becsült tömege 5 és 6 földtömeg közé esik).

Az eredmények megerősítéséhez a csillagászok további átvonulások megfigyelését tervezik a Spitzer infravörös űrtávcsővel, amely kellő bizonyítékokkal szolgálhat a bolygó létének végső igazolásához. A felfedezés megerősíti azt a képet, mely szerint vörös törpecsillagok körül gyakran alakulhatnak ki a Neptunuszra emlékeztető méretű kísérők. Ezenkívül az új metódus, a súroló fedést mutató bolygók megfigyelésének lehetősége is bekerült a Föld testvérei utáni intenzív kutatások módszertani repertoárjába.