Egy vörös óriás bolygója

Egy élete végéhez közeledő, a Napnál tízszer nagyobb, felfúvódott vörös óriáscsillag körül keringő bolygót sikerült azonosítani.

A Naprendszeren kívüli bolygókat (exobolygókat) elsősorban a Napunkhoz hasonló, fősorozati csillagok körül keresik. Az életük végén járó, felfúvódott vörös óriásoknál ritkán végeznek ilyen megfigyeléseket - pedig érdekes volna tudni, hogy a Naphoz hasonló csillagok pályafutása végén milyen sors vár a planétákra.

Alex Wolszczan (a legelső ismert exobolygó felfedezője) és kollégái felfúvódott csillagok körül kerestek a Jupiterhez hasonló kategóriájú planétákat egy három éve zajló program keretében. A kutatáshoz a 9,2 méter átmérőjű Hobby-Ebrley teleszkópot használták, amellyel közel ezer olyan vörös óriást figyeltek meg, ahol jelek utaltak az esetleges bolygók létére.

Az exobolygók kutatásának klasszikus módszerét, az ún. radiális sebesség technikát alkalmazták. Ennek keretében a csillag mozgását csekély, de kimutatható mértékben befolyásolja a körülötte keringő planéta is, gravitációs terével kismértékben ide-oda mozgatva azt. Egy vörös óriás viszonylag nagyméretű csillag, az eredetileg hozzá közel keringő planétákat jó eséllyel elnyelte - ennek megfelelően nem várhatók körülötte rövid, néhány napos keringési idejű, ún. forró Jupiterek. A központi égitesttől tehát messzebb keresendők az exobolygók. A nagyobb távolság nagyobb keringési időt jelent, és ennek megfelelően csak hosszabb megfigyeléssorozattal lehet a szükséges adatsort megszerezni. Ez is közrejátszik abban, hogy vörös óriások körül eddig alig kerestek exobolygókat.

A felmérés jelenlegi fázisában egyelőre csak azt sikerült megállapítani, hogy melyik az a közel 300 csillag, amely ígéretes célpont lehet. Ezen égitestek mozgásában, pontosabban radiális sebességében egy-két hónap alatt olyan eltérések mutatkoztak, amelyeket talán egy-egy bolygó okoz. További megfigyelések szükségesek, hogy sikerüljön a körülöttük mozgó, vélhetően éves vagy több éves keringési idejű exobolygók létezését bizonyítani.

A munka sorn már sikeresen azonosítottak egy vörös óriás körül keringő planétát. Egy kb. 2 naptömegű, a Napunknál tízszer nagyobb és tőlünk 300 fényévre, a Perseus csillagképben lévő csillag körül akadtak a kérdéses objektumra. Az égitest közel 360 nap alatt kerüli meg csillagát, tömegének pontos megállapításához még további mérések szükségesek. Ez a tizedik olyan Naprendszeren kívüli bolygó, amelyet egy felfúvódott csillag körül találtak.

Az ilyen megfigyelések abban is segítenek, hogy megállapítsuk, milyen jövő vár saját Naprendszerünk bolygóira, ha majd a Nap vörös óriás állapotba kerül. Az események lezajlásának részletei, a bolygórendszer átalakulásának jellemzői ma még kevéssé ismertek. Az előrejelzések alapján Nap kb. 5 milliárd év múlva várható felfúvódása előtt egyenletesen növekvő energia kibocsátása miatt már közel 2 milliárd év múlva lakhatatlanná válik a Föld. A későbbikben, a felfúvódott állapotban megnőhet anyagkibocsátása, és külső rétegeinek eltávozásától lecsökken tömege, és legyengül gravitációs tere, így a bolygók keringési távolsága jelentősen megnő.

Fantáziarajz egy vörös óriás látványáról, a körülötte keringő bolygóról nézve (MCSE)

A vörös óriások körüli exobolygók vizsgálata annak megbecslésében is segíthet, a csillag öregedésével miként vándorol kifelé az ún. Lakhatósági Zóna. Minden csillag fokozatosan erősödő sugárzása miatt az a térség, ahol egy bolygó felszínén stabilan folyékony víz lehet jelen, a csillagtól egyre távolabb tolódik. Utóbbi a Naprendszerben például egészen az óriásbolygók zónájába vándorolhat, ahol a jégholdak megolvadhatnak, és vízpárába burkolt folyékony felszínük lesz. Ugyanakkor a vörös óriás állapotban gyakran fellépő pulzációk és az energiakibocsátás ezzel összefüggő változásai változékonnyá és egyelőre bizonytalanná teszik a Lakhatósági Zóna helyzetét.

Kereszturi Ákos