Bolygóméretű csillagok

Az eddigi legkisebb méretű csillagot fedezték fel földi óriástávcsövek segítségével. Az eredmény alapján számos ismert objektumról kiderülhet, hogy valójában nem is bolygó, hanem parányi, bolygóméretű csillag.

Új megfigyelések alapján kiderült, hogy a mérete alapján Naprendszeren kívüli bolygójelöltként számon tartott, OGLE-TR-122b jelű objektum tömege sokkal nagyobb, mint azt mérete alapján feltételezték volna. A pontos mérések szerint tömege mintegy 96-szorosa a Jupiter tömegének, míg átmérője csupán 16%-kal nagyobb a Jupiterénél. A meglepő eredmény szerint létezhetnek olyan, az óriásbolygók mérettartományába eső objektumok, amelyek tömege elegendő ahhoz, hogy belsejükben beinduljanak a magreakciók és csillaggá váljanak.

"Mini napfogyatkozások"

A Naprendszerünkön túli bolygók (ún. exobolygók) felfedezésének egyik módszere, ha megfigyeljük, amint a csillag körül keringő, jelenlegi távcsöveink számára egyelőre közvetlenül nem látható kísérő áthalad a csillagkorong előtt, és lecsökkenti annak fényességét. Egy ilyen "mini napfogyatkozás" leginkább a 2004. június 8-i Vénusz-átvonuláshoz, vagy a két évvel ezelőtti Merkúr-átvonuláshoz hasonlítható, amely hazánkból is megfigyelhető volt. Ha egy távoli csillag előtt rendszeresen elhalad egy parányi objektum, minden alkalommal kitakarja a csillag fényének egy töredékét, és ezt a periodikus fényességváltozást érzékeny detektorokkal ki lehet mutatni.

Az OGLE (Optical Gravitational Lensing Experiment) program során egyszerre számos csillag fényességét mérték, eredetileg gravitációs mikrolencse-hatás okozta fényességváltozásokat keresve. Számos esetben azonban olyan fényességváltozást tapasztaltak, amelyet a csillag előtt átvonuló kísérőobjektum okozott.

A fényességváltozás mértékéből ki lehet következtetni, mekkora méretű objektum vonult át a csillag korongja előtt. Így a déli égbolt több alaposan megvizsgált területén eddig összesen több mint 170 exobolygó-jelöltet azonosítottak az OGLE program során. Tömegüket egy másik módszerrel, az ún. radiális sebességméréssel lehet meghatározni, amely a kísérőnek a csillagra gyakorolt gravitációs hatását mutatja ki. Ez alapján eddig öt exobolygó-jelöltről be is bizonyosodott, hogy valóban távoli csillag körül keringő bolygókísérő.

Az eddigi legkisebb méretű csillag

Az Európai Déli Obszervatórium egyik óriástávcsövével, a 8,2 méteres átmérőjű Kueyen teleszkóppal 2004 márciusában 60 olyan csillagot vizsgáltak meg, amelyről az OGLE program során kiderült, hogy feltételezhetőleg bolygókísérő okozta fényességváltozást mutat. A nagy érzékenységű FLAMES spektrográf segítségével egyszerre 8 objektumot lehet megvizsgálni, akár 50 m/s-os sebességváltozást is kimutatva a csillag mozgásában, amely "rángatás" a csillag kísérőobjektumától származik. Minél nagyobb tömegű a csillag kísérője, annál jelentősebb változásokat okoz a csillag radiális sebességében.

A megvizsgált objektumok többségéről kiderült, hogy fedési kettőscsillagokról van szó, amelyek egyik komponense rendkívül kistömegű csillag. Ezekről az objektumokról kevés pontos adat áll a csillagászok rendelkezésére. Korábban összesen négy, kevesebb mint egyharmad naptömegű csillagnak volt ismert a sugara, s egyetlenegy egynyolcad naptömeg alatti csillag sugarát sem ismertük.

Az OGLE program által felfedezett fedési kettősök esetében a fedést okozó objektum mérete pontosan meghatározható. Kiegészítve ezt a chilei óriástávcső méréseivel, amely megadja a kísérőobjektum tömegét, megháromszorozódott az olyan kistömegű csillagok száma, amelyeknek ismerjük pontos méretét és tömegét is.

Az ábrán a Nap, az OGLE-TR-122b jelzésű csillag, valamint a Jupiter méretének összehasonlítása látható. Forrás: ESO

A mintában felfedezték az eddigi legkisebb méretű csillagot: az OGLE-TR-122 jelű objektum körül ugyanis 7,3 napos periódussal egy parányi csillag kering (OGLE-TR-122b jelzéssel). E kísérő mintegy három órán keresztül tartó átvonulása a központi csillag korongja előtt mintegy 1,5%-os halványodást okoz. A 8,2 méteres átmérőjű távcsőóriásra szerelt FLAMES spektrométer azonban mintegy 20 km/s-os "rángató" hatást mutatott ki a csillag vizsgálatakor. Ez azt jelenti, hogy a kísérőobjektum tömege igen jelentős: elegendő ahhoz, hogy belsejében beinduljon a hidrogénfúzió, így tehát bizonyosak lehetünk abban, hogy kistömegű csillagról van szó. A kísérőcsillag tömege mintegy 11-ed része a Nap tömegének, a mérete alapján számolt sűrűsége pedig mintegy 50-szerese lehet.

A legmeglepőbb mégis az, hogy a felfedezés szerint léteznek az óriásbolygóknál kisebb méretű csillagok is. Összehasonlításképpen: a HD 209458b jelű exobolygóról már korábban sikerült megállapítani, hogy átmérője mintegy 30%-kal nagyobb a Jupiterénél, mérete tehát nagyobb, mint a most felfedezett csillagé!

Egyre inkább elmosódottá válik tehát a határ a nagyméretű óriásbolygók, az ún. "forró Jupiterek", valamint a csillagok körüli egyéb kistömegű kísérőobjektumok, a barna törpék és csillagok között.

Csengeri Timea