Csillagokat fékező bolygók

Egy új felmérés alátámasztja a régi elgondolást: a csillagok forgását születő bolygóik erősen lassítják.

A csillagok keletkezésével kapcsolatos régi probléma, hogy az elméleti modellek alapján a zsugorodó gázcsomókból képződő csillagoknak sokkal gyorsabban kellene forogniuk, mint azt megfigyeljük. Valamilyen folyamat révén születésükkor erősen lelassul a pörgésük. A feltételezett jelenségre több jelölt is akadt: a csillagokból kiáramló intenzív csillagszél, a környező gázokba vagy a anyagkorongba "beragadó" mágneses erővonalak, vagy a korongban kifelé haladó spirális sűrűséghullámok.

A korong és a csillag közötti elektromágneses kapcsolat lehet a legfontosabb tényező az esetek többségében. Ennek keretében a csillag mágneses erővonalai a körülötte lévő korong ionizált anyagához tapadnak, és rugókhoz hasonlóan lelassítják a csillagot. Az égitest perdületét a körülötte húzódó anyagkorongba vezetik, felpörgetve azt. Ez a folyamat eredményezheti többek között azt is, hogy a Naprendszerben a lendület (impulzusmomentum) nagy része nem a Napban, hanem a körülötte keringő planétákban koncentrálódik.

A régóta feltételezett folyamatra azonban eddig nem találtak meggyőző bizonyítékot. Luisa Rebull (NASA's Spitzer Science Center) és munkatársai a Spitzer-űrteleszkóppal 500 fiatal csillagot és a körülöttük lévő anyagkorongot vizsgáltak az infravörös tartományban az Orion-köd csillagkeletkezési régiójában.

A statisztikai elemzés eredményeként sikerült megállapítani, hogy a lassabb tengelyforgású csillagok körül ötször nagyobb valószínűséggel találhatók csillagkörüli korongok, mint gyorsabbam pörgő társaiknál. A megfigyelés az eddigi legerősebb bizonyíték amellett, hogy ezek a korongok valóban kulcsszerepet játszanak a csillagok forgásának lelassításában. Természetesen a korongok mellett egyéb folyamatok is közreműködhetnek a "fékezésben", amelyek jelentősége csillagonként eltérő lehet - de napjainkban a fenti mechanizmus látszik a döntőnek.

Ugyanakkor elképzelhető, hogy a bolygókkal bíró csillagok sem mindig forognak lassabban, mint a bolygó nélküliek. Azoknál a korongoknál ugyanis, ahol a bolygók összeállása tovább tart, lényegesen nagyobb perdületet képes a csillag a korongjának átadni. Ellenben ahol gyorsan összeálltak a planéták, bár a központi égitestnek vannak bolygói, a csillag forgása mégsem tudott jelentősen lelassulni. A korongok lassító hatása a csillagok kialakulását is elősegíti: e nélkül ugyanis elképzelhető, hogy sok zsugorodó felhő annyira gyorsan pörögne fel összehúzódásakor, hogy nem lenne képes a szükséges méretet és sűrűséget elérni.

Fantáziarajz egy születő csillag és a körülötte lévő anyagkorong közötti kölcsönhatásról. A zöld görbék a mágneses erővonalakat jelképezik, amelyek segítségével a korong lelassítja a csillag forgását (NASA/JPL-Caltech/R. Hurt (SSC))

Az összetett helyzet tisztázásában sok új exobolygó felfedezése segíthet, amelyek alapján biztosabb statisztika készíthető arról, milyen összefüggés van egy-egy bolygórendszer jellege és csillagának forgási sebessége között. A Naprendszeren kívüli eddig megfigyelt planéták mind lassan pörgő csillagok körül mutatkoznak, ami alátámasztja a fenti teóriát - igaz a statisztikába az eddig használt technológiák is beleszólhattak, amelyek rosszabb hatásfokkal alkalmazhatók a gyorsabban forgó csillagokra.

Kereszturi Ákos