eso2118hu — Tudományos közlemények

Az eddigi legnagyobb tömegű csillagpár körül fényképezett bolygót az ESO távcsöve

2021. december 8.

Az Európai Déli Obszervatórium VLT távcsőegyüttesével felfedező felvétel készült a szabad szemmel is megfigyelhető kettőscsillag, a b Centauri körül keringő bolygóról. A b Centauri az eddigi legforróbb és legnagyobb tömegű a bolygógazda rendszerek között, a planétát pedig a központi csillagpártól százszor akkora távolságban kapták „lencsevégre”, mint amilyen messze a Jupiter kering a Nap körül. Sok csillagász – legalábbis eddig – úgy gondolta, hogy ilyen nagy tömegű és ennyire forró csillagok körül nem is létezhetnek bolygók.

„A b Centauri bolygójának felfedezése rendkívül izgalmas, hiszen alapvetően változtatja meg a nagy tömegű csillagokról mint bolygógazdákról kialakított képünket” – magyarázza Markus Janson, a stocholmi egyetem csillagásza, a Naturemagazin online felületén ma megjelent tanulmány vezető szerzője.

A kb. 325 fényév távolságban lévő, a Centaurus csillagkép irányában megfigyelhető b Centauri (egyik katalógusjele HIP 71865) kettőscsillag komponenseinek össztömege legalább hatszorosa a Napénak, ezzel messze a legnagyobb tömegű rendszer, amely körül bolygót detektáltak, eddig ugyanis a Napét legfeljebb háromszorosan meghaladó tömegű csillagok körül azonosítottak planétákat.

A legnagyobb tömegű csillagok nagyon forrók is egyben, ezalól ez a rendszer sem kivétel: a B színképtípusú főkomponens hőmérséklete a Napénak több mint háromszorosa. A nagy hőmérséklet miatt sugárzásának túlnyomó része az ultraibolya és a röntgentartományba esik.

Az ilyen típusú csillagok nagy tömege és intenzív sugárzása jelentős hatást gyakorol a környezetükben található gázra, ennek pedig a bolygókeletkezés ellen kellene hatnia. Minél forróbb a csillag, annál nagyobb energiájú sugárzást bocsát ki, ami gyorsabban párologtatja el a környező anyagot. „Általánosan elfogadott nézet, hogy a B színképtípusú csillagok környezete nagyon veszélyes, romboló hatású, így mindenki azt gondolta, hogy nagy bolygók csak rendkívül nehezen alakulhatnak ki körülöttük” – mondja Janson.

Az új felfedezés azonban azt jelzi, hogy bolygók valójában ilyen rendkívül barátságtalan környezetben is létrejöhetnek. „A b Centauri kísérője idegen világ egy olyan környezetben, amely teljesen különbözik attól, amit itt a Földön, de akár a Naprendszerben is tapasztalhatunk” – magyarázza a tanulmány társszerzője, a stockholmi egyetem PhD-hallgatója, Gayathri Viswanath. „Szélsőségesen intenzív sugárzás által dominált goromba környezet, ahol minden, a csillagok, a bolygó és a távolságok is sokkal, de sokkal nagyobbak.”

Valóban, a b Centauri (AB)b vagy b Centauri b jelöléssel ellátott új bolygó jellemzői is szélsőségesek. Tömege a Jupiterének tízszerese, ezzel az eddig talált exobolygók között az egyik legnagyobb tömegű. Ráadásul a valaha megfigyelt egyik legnagyobb méretű pályán kering, csillagait a Nap és a Jupiter közötti távolságot százszorosan meghaladó messzeségben járja körül. A központi csillagpártól mért nagy távolság lehet a kulcsa a túlélésének is.

Az eredmények meghatározó mértékben az ESO chilei VLT távcsőegyüttesén működő kifinomult SPHERE (Spectro-Polarimetric High-contrast Exoplanet Research) műszernek köszönhetők. A SPHERE már korábban is sikeresen fényképezett le bolygókat más csillagok körül, például hozzá fűződik az első felvétel egy Naphoz hasonló csillag körül keringő bolygópárról.

Valójában azonban nem a SPHERE volt ez első műszer, amely képet rögzített a bolygóról. A vizsgálat részeként a csoport átnézte a b Centauri rendszeréről készült korábbi észleléseket is, és felfedezte, hogy a bolygót már több mint húsz évvel ezelőtt is lefényképezték az ESO 3,6 méteres távcsövével, de akkor még nem ismerték fel, hogy bolygóról van szó.

A tervek szerint az évtized vége felé munkába álló ESO Rendkívül Nagy Távcső (ELT), illetve a VLT fejlesztései lehetővé teszik majd, hogy a csillagászok sokkal többet tudjanak meg a bolygó kialakulásáról és tulajdonságairól. „Most még teljes rejtély, ezért érdekfeszítő feladat lesz kitalálni, hogy miként alakulhatott ki” – tekint előre Janson.

További információ

Az eredményeket bemutató szakcikk „A wide-orbit giant planet in the high-mass b Centauri binary system” címmel a Nature magazinban jelent meg (DOI: 10.1038/s41586-021-04124-8).

A kutatócsoport tagjai: Markus Janson (Department of Astronomy, Stockholm University, Svédország [SU]), Raffaele Gratton (INAF Osservatorio Astronomico di Padova, Olaszország [INAF-Padova]), Laetitia Rodet (Cornell Center for Astrophysics and Planetary Science, Department of Astronomy, Cornell University, Amerikai Egyesült Államok), Arthur Vigan (Aix-Marseille Université, CNRS, CNES, Laboratoire d’Astrophysique de Marseille, Franciaország [LAM]), Mickaël Bonnefoy (Univ. Grenoble Alpes, CNRS, Institute for Planetary sciences and Astrophysics, Franciaország [IPAG] és LAM), Philippe Delorme (IPAG), Eric E. Mamajek (Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology, Amerikai Egyesült Államok [JPL]), Sabine Reffert (Landessternwarte, Zentrum für Astronomie der Universität Heidelberg, Németország [ZAH]), Lukas Stock (ZAH és IPAG), Gabriel-Dominique Marleau (Institut für Astronomie und Astrophysik, Universität Tübingen, Németország; Physikalisches Institut, Universität Bern, Svájc [UNIBE]; Max-Planck-Institut für Astronomie, Heidelberg, Németország), Maud Langlois (Centre de Recherche Astrophysique de Lyon [CRAL], CNRS, Université Lyon, Franciaország), Gaël Chauvin (Unidad Mixta Internacional Franco-Chilena de Astronomía, CNRS/INSU és Departamento de Astronomía, Universidad de Chile, Santiago, Chile, és Institute of Planetology and Astrophysics, Grenoble, Franciaország), Silvano Desidera (INAF-Padova), Simon Ringqvist (SU), Lucio Mayer (Center for Theoretical Physics and Cosmology, Institute for Computational Science, University of Zurich, Switzerland [CTAC]), Gayathri Viswanath (SU), Vito Squicciarini (INAF-Padova, Department of Physics and Astronomy “Galileo Galilei”, University of Padova, Olaszország), Michael R. Meyer (Department of Astronomy, University of Michigan, USA), Matthias Samland (SU és MPIA), Simon Petrus (IPAG), Ravit Helled (CTAC), Matthew A. Kenworthy (Leiden Observatory, Leiden University, Hollandia), Sascha P. Quanz (ETH Zürich, Institute for Particle Physics and Astrophysics, Svájc [ETH Zürich]), Beth Biller (Scottish Universities Physics Alliance, Institute for Astronomy, Royal Observatory, University of Edinburgh, Egyesült Királyság), Thomas Henning (MPIA), Dino Mesa (INAF-Padova), Natalia Engler (ETH Zurich), Joseph C. Carson (College of Charleston, Department of Physics & Astronomy, Amerikai Egyesült Államok).

Az Európai Déli Obszervatórium (ESO) a világ összes tudósa számára lehetővé teszi az Univerzum titkainak mindenki javát szolgáló kutatását. A legkorszerűbb földfelszíni obszervatóriumokat tervezi, építi és üzemelteti, amelyek segítségével a csillagászok nem csak izgalmas kérdésekre keresik a válaszokat, de egyre több érdeklődőt vonnak a csillagászat bűvkörébe is, mindezt széles nemzetközi együttműködés keretében. Az 1962-ben kormányközi szervezetként létrejött ESO ma 16 tagállam támogatásával működik. Ezek Ausztria, Belgium, a Cseh Köztársaság, Dánia, az Egyesült Királyság, Finnország, Franciaország, Hollandia, Írország, Lengyelország, Németország, Olaszország, Portugália, Spanyolország, Svájc és Svédország. Ezt a sort egészíti ki az ESO obszervatóriumainak befogadóországaként Chile, valamint stratégiai partnerként Ausztrália. Az ESO főhadiszállása, látogatóközpontja és planetáriuma, az ESO Supernova Németországban, München közelében, míg a távcsövek a világ legjobb feltételeket kínáló észlelőhelyeinek egyikén, a chilei Atacama-sivatagban működnek. Az ESO három észlelőhelyet tart fenn, ezek La Silla, Paranal és Chajnantor. Paranalon működik a Nagyon Nagy Távcső (VLT) és annak interferométere (VLTI), valamint két égboltfelmérő távcső, az infravörös hullámhossztartományban dolgozó VISTA és a látható tartományban érzékeny VLT Égboltfelmérő Távcső. Szintén a Paranalon fogja elhelyezni és üzemeltetni az ESO a Déli Cserenkov Távcsőrendszert (CTAS), a világ legnagyobb és legérzékenyebb gammasugárzás-obszervatóriumát. Nemzetközi partnereivel együttműködésben az ESO két, a milliméteres és a szubmilliméteres tartományban érzékeny berendezést is üzemeltet, az APEX antennát és az ALMA antennarendszert a Chajnantor-fennsíkon. Paranal közelében, a Cerro Armazones csúcson pedig már épül a világ „égre néző legnagyobb szeme”, az ESO Rendkívül Nagy Távcső (ELT). Az összes telephely napi működésének támogatását, valamint a kapcsolattartást a chilei partnerekkel és a társadalommal az ESO santiagói irodái segítik Chile fővárosában.

Linkek

Kapcsolat

Markus Janson
Department of Astronomy, Stockholm University
Stockholm, Sweden
Telefon: +46 8-553 785 48
E-mail: markus.janson@astro.su.se

Gayathri Viswanath
Department of Astronomy, Stockholm University
Stockholm, Sweden
E-mail: gayathri.viswanath@astro.su.se

Matthias Samland
Max Planck Institute for Astronomy
Heidelberg, Germany
E-mail: samland@mpia.de

Gaël Chauvin
Unidad Mixta Internacional Franco-Chilena de Astronomía, Departamento de Astronomía, Universidad de Chile, and Institute of Planetology and Astrophysics of Grenoble
Santiago/Grenoble, Chile/France
E-mail: gael.chauvin@univ-grenoble-alpes.fr

Raffaele Gratton
INAF Osservatorio Astronomico di Padova
Padova, Italy
Telefon: +39 049 8293442
E-mail: raffaele.gratton@inaf.it

Sascha Quanz
ETH Zurich, Institute for Particle Physics and Astrophysics
Zurich, Switzerland
Telefon: +39 049 8293442
E-mail: sascha.quanz@phys.ethz.ch

Beth Biller
Scottish Universities Physics Alliance, Institute for Astronomy, Royal Observatory, University of Edinburgh
Edinburgh, UK
E-mail: bb@roe.ac.uk

Matthew Kenworthy
Leiden Observatory, Leiden University
Leiden, Netherlands
Telefon: +31 64 172 0331
E-mail: kenworthy@strw.leidenuniv.nl

Bárbara Ferreira
ESO Media Manager
Garching bei München, Germany
Telefon: +49 89 3200 6670
Mobil: +49 151 241 664 00
E-mail: press@eso.org

Connect with ESO on social media

Ez az ESO eso2118 sz. sajtóközleményének fordítása

A sajtóközleményről

Közlemény száma:eso2118hu
Név:b Centauri
Típus:Milky Way : Star : Circumstellar Material : Planetary System
Facility:Very Large Telescope
Instruments:SPHERE
Science data:2021Natur.600..231J

Képek

A legnagyobb tömegű bolygógazda csillagpár képe
A legnagyobb tömegű bolygógazda csillagpár képe
A legnagyobb tömegű bolygógazda csillagpár képe (feliratozva)
A legnagyobb tömegű bolygógazda csillagpár képe (feliratozva)
Fantáziarajz a b Centauriról és óriásbolygójáról, a b Centauri b-ről
Fantáziarajz a b Centauriról és óriásbolygójáról, a b Centauri b-ről
A b Centauri pozíciója a Centaurus csillagképben
A b Centauri pozíciója a Centaurus csillagképben

Videók

Surprise planet found around extreme star pair (ESOcast 247 Light)
Surprise planet found around extreme star pair (ESOcast 247 Light)
Csak angol nyelven
„Utazás” a b Centaurihoz
„Utazás” a b Centaurihoz