Halott csillagok bolygói

Vágólapra másolva!
Első alkalommal sikerült egy pulzár körül olyan anyagkorongot kimutatni, amelyből később ún. második generációs exobolygók születhetnek.
Vágólapra másolva!

Az exobolygók kutatásával kapcsolatban az egyik legváratlanabb felfedezés 1992-ben történt, amikor kiderült, hogy a PSR B1257+12 jelű pulzár körül planéták keringenek. A pulzárok a szupernóva-robbanások után visszamaradt neutroncsillagok, amelyek körül korábban nem vártak exobolygókat. A robbanás ugyanis elméletileg elsöpri őket - főleg az anyagkidobás miatt lecsökkent tömegű központi égitest megváltozott gravitációs tere révén "keverednek össze" a bolygópályák.

A megoldást az ún. második generációs bolygórendszer adhatja, amelyben a szupernóva-robbanáskor kirepült, de az égitest körüli pályán maradt anyag alkotta korongból állnak össze újra bolygók. Ilyen korongot azonban pulzár körül nem találtak - egészen mostanáig.

Deepto Chakrabarty (Massachusetts Institute of Technology, Cambridge) és munkatársai a Spitzer-űrteleszkóppal a 4U 0142+61 jelzésű pulzárt vizsgálták az infravörös tartományban. Az égitest 13 ezer fényév távolságban, a Cassiopeia csillagkép irányában helyezkedik el. Az objektum eredetileg egy 10-20 naptömegű csillag volt, amely kb. 100 ezer évvel ezelőtt ért a becslések alapján igen rövid, mindössze 10 millió éves élete végée. Az ekkor történt robbanás nyomán magja periódikus sugárzást kibocsátó neutroncsillag, azaz pulzár formájában maradt vissza. A kirepült anyag kisebb része pedig egy korongot alkotott körülötte, ennek infravörös sugárzását azonosították most.

A korong közel 1,6 millió km sugarú, tehát nagyságrendileg 30-szor kisebb, mint a Merkúr pályájának sugara a Naprendszerben, és mintegy tízszer annyi anyagot tartalmazhat, mint a Föld tömege. Ebben az anyagkorongban elméletileg létrejöhetnek a fent említett második generációs planéták. Kialakulási folyamatuk egyelőre alig ismert, és születésük után is alapvetően más környezetben lehetnek, mint egy "normál" csillag körüli exobolygók. A kb. Budapest méretű pulzár erős röntgensugárzással bombázhatja felszínüket, így az általunk ismert életformák számára például ez igen kellemetlen hely lenne.

Forrás: NASA/JPL-Caltech/R. Hurt (SSC)

Fantáziarajz egy pulzár körül kialakult exobolygókról és a központban lévő, gyorsan forgó neutroncsillagról (NASA/JPL-Caltech/R. Hurt (SSC))


Különleges exobolygók

Az elmúlt évtized felfedezései és elméleti okfejtései nyomán a "normális" exobolygók mellett egyre több olyan planéta akad távcsővégre, illetve "jelentkezik" az elméleti okfejtések során, amelyek jellemzői szokatlanok, és nincs hozzájuk hasonló a Naprendszerben. Az ilyen, jórészt feltételezett egzotikus exobolygók három érdekes csoportjáról az alábbiakban olvashatnak - bár e típusokon kívül még számtalan szokatlan paraméterrel (keringési távolság, kötött tengelyforgás, méret és tömeg, a központi csillaghoz közeli helyzet stb.) bíró planéták is létezhetnek.

  • Bolygókká vált holdak: ezek az exobolygók közötti gravitációs kölcsönhatások és zavarok révén térnek le egy-egy planéta körüli pályájukról. Ha a központi csillag körüli útvonalra állnak, látszólag hasonlóak lesznek egy "hagyományos" nagybolygóhoz - legfeljebb kisebb mérettel és tömeggel bírnak. Ugyanakkor, ha egy óriásbolygó távoli jeges holdja kerül a csillaghoz közeli pályára, globális folyékony vízóceánt és sűrű vízpáralégkört fejleszthet - ami például az Europa nevű Jupiter-holddal történne, ha hirtelen nagyjából a Föld helyére raknánk.
  • Hold jellegű bolygók a barna törpék körül lehetnek. Elképzelhető, hogy egy barna törpe körüli planéták alkotta rendszer jobban emlékeztet egy óriásbolygó holdrendszerére, mint a Naprendszer egészére. Elméletileg itt is eltérő összetételű planéták születnek, bár egyes feltételezések alapján ezek gázban szegény égitestek, és nem várhatók a Jupiterhez hasonlóan nagy tömegű óriásbolygók. További érdekesség, hogy a barna törpék csak életük elején sugároznak erősen, utána fokozatosan halványodnak - úgy is fogalmazhatunk, egy ilyen rendszer központi "napja" hamar kialszik.
  • Pulzárok exobolygói a jelen cikkben említett planéták. Itt a "hagyományos" bolygókeletkezéshez viszonyítva az okozhat eltérést, hogy az anyagkorongban feltehetőleg kevesebb a gáz, mint a klasszikus bolygókeletkezés protoplanetáris korongjában. Eszerint kevesebb illékony anyag, főleg hidrogén és hélium lesz az ilyen exobolygókban - itt tehát nem várhatunk a Jupiterhez hasonló gázóriásokat. Ugyanakkor a pulzár energia-kibocsátása is eltér egy születő csillagétól, ezért mások a korong hőmérséklet viszonyai, és máshol esetleg másfajta ásványok (is) kiválnak benne. Utóbbi nem csak a belőlük született bolygók összetételét, hanem az ásvány-kondenzálódás és így például a legbelső planéta helyzetét is befolyásolja - ez pedig pályarezonanciák révén külső társai születési pozícióira lehet hatással.

Kereszturi Ákos

Google News
A legfrissebb hírekért kövess minket az Origo Google News oldalán is!