18 új bolygót fedeztek fel a Napnál masszívabb csillagok körül

A Kaliforniai Műszaki Egyetem (Caltech) kutatói 18 új bolygót fedeztek fel, amelyek a Napnál sűrűbb csillagok körül keringenek.

John Johnson, az egyetem csillagásza és a The Astrophysical Journal Supplement Series című folyóiratban megjelent tanulmány első szerzője elmondta, a felfedezés a Kepler-missziónak köszönhető, amely már számos friss csillagászati felfedezéshez segített hozzá. A Kepler űrteleszkópja már mintegy 1200 új bolygót azonosított, habár ezek jó részének igazolása még várat magára.

A kaliforniai csillagászok a Hawaii szigetén található Keck obszervatóriumban háromszáz csillagot vizsgáltak meg. Elsősorban az A színképtípusú, fehér színben égő csillagokra koncentráltak, amelyek sűrűsége több mint másfélszerese a Napénak. Ezek a csillagok “életük” derekán túl vannak, afféle “nyugdíjas”, folyamatosan puffadó égitestek, amelyek lassan óriáscsillaggá válnak. Ezek között az olyanokat keresték, amelyek fénye nem egyenletes, remegő, mivel ez arra utalhat, hogy körülöttük bolygók keringenek, amelyek gravitációs hatása változtathat az objektum fényerején.

Ezzel a módszerrel a kutatócsoport 18 bolygót fedezett fel, amelyek tömege a Jupiteréhez hasonló. Ez a “bolygósokaság” mintegy 50 százalékkal növelte meg az eddig ismert, masszív csillagok körül keringő bolygók számát, és Johnson szerint a csillagrendszerek – köztük a Naprendszer – keletkezéséről felbecsülhetetlen értékű információt szolgáltat. Továbbá, erősíthetik azt az elméletet, amely szerint a bolygók keletkezésükkor több “magvacskából” állnak össze gáz- és porhalmazokká, amelyek az újszülött csillagok körül tányér alakban keringenek – olvasható a ScienceDaily tudományos ismeretterjesztő hírportálon.

Az elmélet alapján az apró részecskék halmozódnak, majd hógolyókként repülnek bele a bolygókezdeménybe. Ha valóban így játszódik le a bolygóképződés folyamata, akkor a keletkező bolygórendszer jellemzői – mint például a benne keringő bolygók száma és mérete, a keringési pályák alakja – a központi csillag tömegétől függ. Azaz egy sűrűbb csillag nagyobb “tányérokat” eredményez, amely több anyag felhalmozódását, és végül ebből következően több óriásbolygót jelent.

Egy másik elmélet szerint a bolygók akkor alakulnak ki, amikor nagy mennyiségű gáz és por spontán módon összeomlik sűrű csomókká, majd ezekből keletkeznek a bolygók. Azonban ilyenkor a csillag tömege nem volna hatással a keletkező bolygók minőségére.

Ahogy a felfedezett bolygók száma növekszik, a csillagászok inkább hajlanak arra, hogy a csillagtömegnek fontos szerepe van az óriásbolygók keletkezésében. A frissen felfedezett planéták is ezt az elméletet látszanak alátámasztani.

“Igen kellemes látni, hogy ezek az egymás felé tartó bizonyítékvonalak végül a kialakulási mechanizmusok egyetlen típusa felé mutatnak” – jegyezte meg Johnson.

Mint hozzátette, még egy érdekes fordulatot hozott a felfedezés. “Nemcsak arról van szó, hogy nagyobb tömegű csillagok körül több Jupiter-típusú bolygót találunk, hanem azoknak sokkal szélesebb a keringési pályájuk is”. Ha ezt a 18 bolygót Nap-típusú csillagok köré helyeznénk, akkor a felük egészen közel keringene az anyacsillagához. De tapasztalataink szerint ezek a bolygók jelenleg legalább 0,7 csillagászati egységgel (1 csillagászati egység Nap-Föld-távolsággal egyenlő) távolabb vannak csillaguktól.

A Nap-típusú rendszerekben a Jupiterhez hasonló gázóriások viszonylag közel keringenek a központjukhoz. A bolygókeletkezés elméletei szerint gázóriások azonban csak a csillagoktól távol alakulhatnak ki, ahol már eléggé hideg van ahhoz, hogy az őket alkotó gázok jegessé váljanak. Végül az óriásbolygók közelebb kerülnek a csillagukhoz, ehhez bizonyos gravitációs kölcsönhatásoknak kell lejátszódniuk. Majd bizonyos egyéb mechanizmusoknak – talán a csillag mágneses mezőjének – segítségével meg kell állítani a gázóriást, hogy ne fusson bele a csillagba.

Johnson szerint a kérdés az, hogy mindez miért nem történik meg a sűrű csillagok körül keringő, forró Jupiter-típusú bolygókkal, és hogy vajon ez természeti vagy “nevelődési” jellemző-e. Ha természeti, akkor az ilyen típusú bolygók sosem vándorolnak a rendszer középpontja felé. Ha pedig “fejlődéssel” alakul ki a jelenség, akkor befelé mozognak, de akkor semmi sem mentené meg őket a csillagba való ütközéstől. Vagy talán a csillagok növekszenek és nyelik el bolygóikat? Johnson szerint az A színképtípusú óriáscsillagok nem növekszenek eléggé terjedelmesre ahhoz, hogy elnyeljék a bolygókat. Így az A csillagoknak rendelkezniük kell valamiféle különleges tulajdonsággal – talán a csillag mágneses mezőjének hiánya életük elején -, amely megvédi a vándorló bolygókat a túlságosan közeli pályára kerüléstől, így aztán a “természeti” magyarázat sokkal inkább valószínűnek látszik.

Az új bolygók még egy különleges jellemzővel rendelkeznek: orbitális pályájuk nagyobbrészt szabályos kör alakú – szemben a Nap-típusú csillagok körül keringő bolygók elliptikus útjával.