Száguldó bolygórendszert találtak - irány a galaxisközi tér

Száguldó bolygórendszert találtak - irány a galaxisközi tér

2025 május 05
| Szerző: Könyves-Tóth Réka, Tudományos munkatárs
A NASA kutatói felfedeztek egy különlegesen gyorsan száguldó csillagot, amely magával húzza Neptunuszhoz hasonló exobolygóját:

a rendszer hihetetlen, 536 km/s-os sebességgel mozog. Ha sikerül megerősíteni a felfedezést, ez lesz az első olyan exobolygó, amelyet egy hipersebességű, a Tejútrendszerből valószínűleg kidobódó csillag körül fedeztek fel. (Összehasonlításként a Nap ~250 km/s-os sebességgel kering a galaxis középpontja körül.)

A felfedezők szerint a vizsgált rendszerben lévő szuper-Neptunuszt, ha a Naprendszerbe helyeznénk, a Vénusz és a Föld közötti pályán keringene. Ha a bolygó jelenlétét sikerül igazolni a vizsgált, kis tömegű csillag körül, ez lenne az első hipersebességű csillag körül talált exobolygó.

A csillagot, és a körülötte keringő bolygót 2011-ben fedezték fel a csillagászok a gravitációs mikrolencse-hatás révén. A gravitációs lencsehatás az einsteini általános relativitáselméletre vezethető vissza, amely szerint a tömeggel rendelkező testek meghajlítják a téridő szövetét. Ilyen módon megtörténhet az, hogy egy háttércsillag előtt elhaladó, egyébként távcsöveinkkel láthatatlanul halvány égitest (például exobolygó) a gravitációs hatása révén rövid időre, a lencsehatás révén felerősíti a háttérforrás fényét. Ennek a fényességváltozásnak a kiméréséből pedig következtethetünk a lencséző objektum tömegére.

A gravitációs mikrolencsézés egy kiváló módszer tehát a távoli exobolygók felfedezésére, azonban hátránya, hogy az adott exobolygót így csak egyszer, és akkor is rövid ideig észlelhetjük.

Illusztráció egy csillagról, amint hipersebességgel mozogva magával húzza exobolygóját. (Forrás: Canva,  NASA/JPL-Caltech/R. Hurt (Caltech-IPAC).)
Illusztráció egy csillagról, amint hipersebességgel mozogva magával húzza exobolygóját. (Forrás: Canva, NASA/JPL-Caltech/R. Hurt (Caltech-IPAC).)

Egy csillag és bolygója, vagy egy bolygó és holdja?

A hipersebességű rendszerről a mikrolencsézésből egyértelműen kimutatható, hogy két tagból áll, amelyek közül a nagyobb komponens tömege kb. 2300-szor akkora, mint a kisebb komponensé. Az azonban nem világos, hogy pontosan milyen objektumok alkotják a rendszert, hiszen olyan távoli, hogy a komponensek egyedi tömege jelenlegi eszközeinkkel nem meghatározható. Míg a két test tömegaránya pontosan kimérhető, a testek valódi tömege egy ennél jóval bonyolultabban meghatározható adat.

1. ábra: A gravitációs mikrolencsézés jelenségének sematikus ábrája. (Forrás: Robert Lea, Canva program.)
1. ábra: A gravitációs mikrolencsézés jelenségének sematikus ábrája. (Forrás: Robert Lea, Canva program.)

Éppen ezért a vizsgált rendszer az elméletek szerint kétféle lehet: állhat egy 29 naptömegű csillag, és egy, a Neptunusznál valamelyest nagyobb bolygó párosából, avagy a Jupiter tömegének 4-szeresét nyomó vándorbolygóból, és holdjából. (Vándorbolygónak nevezzük a központi csillag nélkül a csillagközi térben "kóborló" exobolygókat.)

A rendszert vizsgáló kutatócsoport további adatok keresésével igyekezett eloszlatni a párost mibenlétét övező homályt, amelyhez a Hawaii-on található Keck Obszervatórium, illetve a Gaia-űrobszervatórium felvételeit gyűjtötték össze. A csoport tagjai szerint, ha a rendszer egy bolygóból, és a holdjából áll, a gravitációs mikrolencsézés nélkül detektálhatatlanul halvány. Ha azonban egy csillagból és egy bolygóból, a csillagot azonosíthatjuk a korábbi felvételeken. 

A csoport keresése meghozta eredményét: találtak ugyanis egy 24000 fényévre lévő jelöltet, amely a lencsézett rendszer központi csillaga lehet. A csillagról 2011 és 2021 között készült mérések birtokában a kutatók kiszámították az objektum sebességét, amely rendkívül nagynak adódott.

Érdekességként megjegyzendő, hogy az továbbra sem egyértelmű, hogy a csillag közeledik a Földhöz, avagy távolodik attól. Ha az utóbbi eset áll fenn, a csillag közel 600 km/s-os sebessége meghaladja a Tejútrendszerből való szökési sebességet. Így tehát a csillag, és exobolygója galaxisközi vándorrá válhat az elkövetkező évmilliók során.

Illusztráció a Tejútrendszer központi régiójában található csillagokról és mozgásukról: a csillagokból húzott, piros vonalak az adott csillag mozgásának irányába mutatnak, nagyságuk pedig a mozgásuk sebességével arányos. Középen látszik a hipersebességű csillag. (Forrás: NASA/JPL-Caltech/R. Hurt (Caltech-IPAC).)
Illusztráció a Tejútrendszer központi régiójában található csillagokról és mozgásukról: a csillagokból húzott, piros vonalak az adott csillag mozgásának irányába mutatnak, nagyságuk pedig a mozgásuk sebességével arányos. Középen látszik a hipersebességű csillag. (Forrás: NASA/JPL-Caltech/R. Hurt (Caltech-IPAC).)

A rendszert elemző csoport tagjainak feltett célja, hogy további vizsgálatok által többet tudjanak meg erről az érdekes párosról, és emellett a jövőben több hipersebességű csillag körül keringő exobolygót azonosítsanak.

 

Az itt leírtakról szóló publikáció az Astronomical Journal című szakfolyóiratban jelent meg.

A cikk forrása: https://www.space.com/hypervelocity-star-drags-fastest-exoplanet-1-million-mph

Szerző: Könyves-Tóth Réka, Tudományos munkatárs
CSFK Konkoly-Thege Miklós Csillagászati Intézet