eso2120hu — Tudományos közlemények

Az eddigi legtöbb szabadon vándorló bolygót fedezték fel az ESO távcsöveinek segítségével

2021. december 22.

A „kóbor” bolygók olyan megfoghatatlan kozmikus objektumok, amelyek a Naprendszer bolygóihoz hasonló tömegűek, de nem keringenek egyetlen csillag körül sem, hanem szabadon vándorolnak. Nem igazán sok ilyen objektumot ismertünk eddig, de most egy kutatócsoport az Európai Déli Obszervatórium (ESO) távcsöveinek és egyéb műszerek adatait használva legalább 70 új vándorló bolygót fedezett fel. Ez az eddigi legtöbb ilyen fajta bolygó felfedezése, amely fontos lépést jelent abban, hogy megértsük ezeknek a titokzatos galaktikus nomádoknak az eredetét és tulajdonságait.

„Nem tudtuk, hogy mire számítsunk, és nagyon örülünk annak, hogy ilyen sokat fedezhettünk fel” – mondta Núria Miret-Roig a Laboratoire d’Astrophysique de Bordeaux és a Bécsi Egyetem csillagásza, a Nature Astronomy folyóiratban ma megjelent publikáció első szerzője.

Ezeket a vándorló bolygókat – távol minden csillagtól, amelynek fényét visszaverhetnék – tulajdonképpen lehetetlen lenne megörökíteni. Miret-Roig és csapata azonban kihasználta azt a tényt, hogy néhány millió évvel a keletkezésük után ezek a bolygók még mindig elég forróak ahhoz, hogy sugározzanak, így nagy távcsövekre szerelt egészen érzékeny kamerákkal közvetlenül detektálhatóak. A csapat a Skorpió és Kígyótartó csillagképekben legalább 70 olyan vándorló bolygót talált a Naphoz közeli csillagkeletkezési területeken, amelyeknek tömege összemérhető a Jupiter tömegével.

A felfedezéshez számos földi és űrtávcső 20 évet átfogó adatait használták fel. „Több tízmillió forrás kicsi mozgását, színét és fényességét mértünk meg egy nagy égterületen. Ezek a mérések lehetővé tették, hogy nagy bizonyossággal tudjuk azonosítani a terület leghalványabb objektumait, a kóbor bolygókat” –  magyarázza Miret-Roig.

A kutatócsoport az ESO Nagyon Nagy Távcső (VLT), a Visible and Infrared Survey Telescope for Astronomy (VISTA), a VLT Égboltfelmérő Távcső (VST), az MPG/ESO 2,2 m-es távcső, valamint egyéb műszerek adatait használta. „Az adatok nagy része, amelyek abszolút elengedhetetlenek voltak a kutatásban, az ESO obszervatóriumaiból származik. Az ott található nagy látómezejű és egyedi érzékenységű műszerek elengedhetetlenek voltak a sikerhez. Több tízezer nagy látómezejű képet használtunk fel, ami több száz óra megfigyelést és több tíz terabájt adatot jelent.” – mondja Hervé Bouy, a  Laboratoire d’Astrophysique de Bordeaux (Franciaország) munkatársa, a kutatás vezetője.

A kutatócsoport az Európai Űrügynökség Gaia űrszondájának adatait is felhasználta, így a Világegyetem mind jobb megértésében és felfedezésében  földi és űrtávcsövek együttes adatai vezettek sikerhez.

A tanulmány azt sugallja, hogy sokkal több ilyen csillag nélküli bolygó vár még felfedezésre. „Akár több milliárd ilyen gazdacsillag nélküli, óriási bolygó kóborolhat a Tejútrendszerben.” – magyarázza Bouy. Az újonnan felfedezett vándorló bolygók tanulmányozásával mind többet tudhatunk meg a kialakulásukról. Néhány tudós szerint ezek a bolygók olyan gázfelhők összezsugorodásából keletkeznek, amelyek túl kicsik voltak ahhoz, hogy csillagok keletkezzenek belőlük. Másik lehetőség, hogy ezek a bolygók valamilyen módon  elszabadultak a szülőrendszerükből. Azonban, hogy melyik lehet az igazi ok, egyelőre rejtély.

A legújabb technikai fejlődés azonban újabb előrelépést hozhat ezeknek a nomád bolygók titkainak megfejtésében. A csapat azt reméli, hogy az ESO következő, várhatóan ezen évtized végére munkába álló távcsöve, az Extrém Nagy Távcső (ELT) segítségével még részletesebb vizsgálatuk válik lehetővé. „Ezek az objektumok nagyon halványak, és a jelenlegi műszerekkel nemigen tanulmányozhatók. Az ELT elengedhetetlen fontosságú, hogy több információnk legyen ezekről a vándorló bolygókról, amelyeket találtunk.” – nyilatkozta Bouy.

Megjegyzés

A csapat által talált vándorló bolygók pontos számát nem olyan egyszerű meghatározni, mivel a megfigyelések nem teszik lehetővé a tömegük meghatározását. Az olyan objektumok, amelyek tömege 13 jupitertömegnél nagyobb, nagy valószínűséggel nem bolygók, így azok nem számítanak. Mivel a kutatócsoport a felfedezett bolygók tömegét nem ismerte, így csak a bolygók fényességére tudtak hagyatkozni, amivel egy felső határt tudtak szabni az újonnan felfedezett vándorló bolygók számára. A fényesség arányos a bolygók korával, azaz minél öregebb egy bolygó, annál több ideje volt kihűlni, és ezáltal csökken a fényessége is. Ha a tanulmányozott terület idős, a legfényesebb bolygók nagy valószínűséggel 13 jupitertömegnél nagyobbak, ha viszont fiatalabb, akkor ennél kisebb a tömegük. Mivel a vizsgált terület kora eléggé bizonytalan, ezzel a módszerrel az új vándorló bolygók száma 70 és 170 közé esik.

További információ

A kutatás a Nature Astronomy folyóiratban jelenik meg „A rich population of free-floating planets in the Upper Scorpius young stellar association” címmel. A kutatást az ERC Európai Unió Horizon 2020 kutatási és innovációs program (No 682903, P.I. H. Bouy) és a francia állam „Beruházások a jövőbe” keretprogram (IdEx Bordeaux, reference ANR-10-IDEX-03-02) támogatta.

A kutatócsoport tagjai: Núria Miret-Roig (Laboratoire d’Astrophysique de Bordeaux, Univ. Bordeaux, CNRS, Franciaország [LAB]; Bécsi Egyetem, Asztrofizika Tanszék, Ausztria), Hervé Bouy (LAB), Sean N. Raymond (LAB), Motohide Tamura (Tokiói Egyetem, Csillagászati Tanszék, Japán; Asztrobiológiai Centrum, Nemzeti Természettudományi Intézetek, Tokió, Japán [ABC-NINS]), Emmanuel Bertin (CNRS, UMR 7095, Institut d’Astrophysique de Paris, Franciaország [IAP]; Sorbonne Université, IAP, Franciaország), David Barrado (Centro de Astrobiología [CSIC-INTA], Depto. de Astrofísica, ESAC Campus, Spanyolország), Javier Olivares (LAB), Phillip Galli (LAB), Jean-Charles Cuillandre (AIM, CEA, CNRS, Université Paris-Saclay, Université de Paris, Franciaország), Luis Manuel Sarro (Depto. de Inteligencia Artificial, UNED, Spanyolország), Angel Berihuete (Depto. Estadística e Investigación Operativa, Universidad de Cádiz, Spanyolország), Nuria Huélamo (CSIC-INTA).

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

Núria Miret-Roig
Department of Astrophysics, University of Vienna
Vienna, Austria
Telefon: +43 1427753845
E-mail: nuria.miret.roig@univie.ac.at

Hervé Bouy
Laboratoire d'Astrophysique de Bordeaux, Université de Bordeaux
Pessac, France
Telefon: +33 5 40 00 32 94
E-mail: herve.bouy@u-bordeaux.fr

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 eso2120 sz. sajtóközleményének fordítása

A sajtóközleményről

Képek

Művészi elképzelés a ró Ophiuchi egyik vándorló bolygójáról
Művészi elképzelés a ró Ophiuchi egyik vándorló bolygójáról
Egy kóbor bolygó halvány vörös fénylése
Egy kóbor bolygó halvány vörös fénylése
A vándorló bolygók elhelyezkedése
A vándorló bolygók elhelyezkedése

Videók

A felfedezett vándorló bolygók (ESOcast XX Light)
A felfedezett vándorló bolygók (ESOcast XX Light)
Művészi elképzelés a ró Ophiuchi környékén felfedezett egyik bolygóról
Művészi elképzelés a ró Ophiuchi környékén felfedezett egyik bolygóról
Ráközelítés egy vándorló bolygóra
Ráközelítés egy vándorló bolygóra