Az első exobolygó, azaz nem a Nap, hanem ebből a szempontból "idegen" csillag körül keringő bolygó létezését 1995-ben sikerült igazolni, azóta egyre gyakoribbak az ilyen észlelések. Jóval ritkább viszont, ha a tudósok a galaxis "vajúdását" figyelhetik meg, vagyis egy éppen születőben lévő bolygóra bukkannak. Ez történt most a tőlünk 330 millió fényévre, a Nyilas csillagképben lévő csillag, a HD 163296 körül.
Pontosabban egy olyan por és gáz alkotta csomót azonosítottak, ami nagy valószínűséggel ezt jelenti. A kutatócsapatban három magyar csillagász is dolgozik, az új eredményről szóló cikket már elfogadta az Astronomy & Astrophysics szakfolyóirat, hamarosan megjelenik. A bolygó születéséről és az ezt detektáló, magyar részvétellel elkészült műszerről Dr. Varga Józsefet, a Leideni Egyetem és az ELKH CSFK Konkoly Thege Miklós Csillagászati Intézet csillagászát kérdeztük.
Porörvény rejtheti a bolygót
A helyszín tehát a mi galaxisunk, a Tejút, és ha figyelembe vesszük, hogy e gigantikus halmaz átmérője körülbelül 100 ezer fényév, akkor a 330 millió fényévnyire található HD 163296 igencsak közeli csillagnak mondható. Alábbi képen némi magyarázat után a laikus számára is jól látszik, hogy mi történik - egészen elképesztő méretekben persze.
Középen az apró pont maga a csillag, a fényes korong pedig a körülötte keringő por- és gázfelhő, ami a csillag fényét veri vissza. A korong belső pereme nagyjából olyan távolságra van a csillagtól, mint ahogy a Merkúr kering a Nap körül, vagyis a sugara körülbelül egyharmad csillagászati egység. Utóbbi a Föld és a Nap közti 150 millió kilométeres távolságot jelöli, és azért van rá szükség, mert ha ilyen léptékben kilométerekben számolnánk, belefulladnánk a nullákba.
Jobboldalt, felül a fényesebb rész maga az örvény, kiterjedése a korong átmérőjének mintegy harmadát adja: ebből fog összesűrűsödni a bolygó. Vagy már ott is van az örvény közepén, csak még nem látjuk a portól
- mondja a 24.hu-nak Varga József. Annyi biztos, hogy mi már meg sem fogjuk pillantani, mert a csillagászati szempontból gyors folyamat is több millió évig tarthat.
Sietniük kell
Jelen tudásunk szerint a Föld is pontosan úgy alakulhatott ki, mint ahogy a képen látjuk. A galaxisokat a csillagokon és a hozzájuk kötődő objektumokon túl is rengeteg porszemcse, gázrészecske tölti ki: összességük hatalmas tömeget képvisel, de az óriási térben túl távol helyezkednek el egymástól. Ez az úgynevezett csillagközi anyag turbulens mozgásban van, mindenhol forog, különböző struktúrákat alkot.
Amennyiben viszont valamely külső hatás, például egy szupernóva-robbanás keltette lökéshullám egy-egy helyen összesűríti az anyagot, ott a gravitáció hatása már érvényesül: elkezdi összehúzni a felhőt. Így először a gázmag áll össze, ebből születik a csillag, a "maradék" korongként kering körülötte egy ideig: egy része a csillagra hullik, más része kifújódik vagy bolygóvá sűrűsödik.
Térjünk most vissza a HD 163296-hoz és új bolygójához. Új, mert a fiatal csillag körül korábban már három nagy exobolygó jelenlétére is találtak bizonyítékot, amelyek jóval távolabb találhatók a jelenleg feltételezett égitestnél. A csillagász hangsúlyozza, hogy az alacsony felbontás és a sok por miatt az új bolygó nem látszik, és bár létezését számítógépes modellek is valószínűsítik, tudományos szempontból nem nevezhetjük ténynek.
A bolygócsírák százezer-egymillió év alatt alakulnak ki, és nem is árt "sietniük". A csillag születése után ugyanis nagyjából 10 millió évvel már nincs annyi anyag a rendszerben, amelyből összeállhatnának.
Utána viszont még több millió, sőt több tízmillió év, mire a csillagrendszer elnyeri többé-kevésbé végleges formáját.
Fontos előrelépést jelenthet
A felfedezés nagyban segítheti a tudományt, hiszen a bolygók keletkezése körül még igencsak sok a kérdés, Varga József kettőt említ. Először is nem világos, pontosan hogyan viselkednek a porszemek. A matematikai és fizikai modellek a helyesnek gondolt sűrűség, hőmérséklet és egyéb paraméterek mellett azt mutatják, hogy a méret növekedésével az anyag "bespirálozódik" a csillagba. Magyarán nem jön létre a bolygó.
Erre megoldás lehet a mostani felfedezés: az azonosított örvény olyan porcsapdaként működhet, amely nem engedi a szemcséket a csillagba zuhanni
- emeli ki a csillagász.
A másik fontos kérdés a hatalmas méretnövekedés mikéntjére vonatkozik. A mikrométeres por - mintha a füstben lévő szilárdanyag-részecskékről beszélnénk - végeredményként egy akár több 10 ezer kilométer átmérőjű bolygóvá áll össze. A szimulációkban viszont a méteres darabok további ütközéskor már eltörnek és szétválnak ahelyett, hogy gravitációjuk összehúzná őket. Lényeges epizód, mégsem tudjuk, miként történik.
Mint egy 200 méteres távcső
Végül pár szó a mostani észlelést lehetővé tevő MATISSE nevű műszerről, amelynek létrehozásában magyar szakemberek is részt vettek: ez a chilei Paranal-hegyen elhelyezkedő Európai Déli Obszervatórium csillagvizsgálójában található távcsőhálózat újgenerációs műszere. A MATISSE "szemét" négy, egymástól távolabb elhelyezett távcső adja. Ezek a gyűrűben lévő por által hősugárzásként kibocsátott infravörös fényt érzékelik, és kombinálják érzékelhető fénymintázattá.
Ezzel pedig olyan információkat képes közvetíteni, amelyre csak egy kétszáz méter átmérőjű távcső lenne alkalmas. Minél nagyobb egy távcső, annál nagyobb a felbontása, és logikusan annál drágább. Ezért 200 méteres átmérővel rendelkező műszer nincs, most a legnagyobbak is 10 méteresek.
A csillagászok számára a MATISSE-konzorcium első, valódi tudományos eredménye további csillagkeletkezési kutatások kezdetét jelenti. Egyik céljuk, hogy még több olyan csillagrendszert tanulmányozzanak, ahol a fiatal csillagot por- és gázkorong veszi körül, és ezáltal még jobban megértsék a Földhöz hasonló bolygók kialakulásának a folyamatát.
Kiemelt képünkön a Tejút egy részlete.
