Születő bolygórendszerek

A bolygók a születő csillagok körüli protoplanetáris (bolygóképződés előtti) porkorongokban születnek meg. A bennük keringő porrészecskék a tömegvonzás hatására összetapadnak, nagyobb anyagdarabokká állnak össze, s így alakulnak ki az üstökösök, az aszteroidák, a bolygókezdemények, végül a teljes bolygók. A kialakuló planéták azonban – gravitációs erejükkel – megzavarják a porkorongokat, gyűrűket és réseket keltenek bennük, így e rések jelzik: ott már bolygókezdemények vagy akár kialakult bolygók keringenek.
A dél-amerikai Atacama-sivatagban létesített ALMA (Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array) távcsőrendszer most egy születő bolygórendszert fedezett fel a tőlünk 450 fényévre lévő HL Tauri csillag körül, ami azért meglepő, mert a csillag mindössze egymillió éves, így e felfedezés azt bizonyítja, hogy a bolygóképződés korábban is megindulhat, és gyorsabban lezajlódhat, mint azt eddig feltételezték.
Látható fényben a csillag körül csak egy vastag gáz- és porburok látszik, a szubmilliméteres hullámhosszokon viszont a csillagászok felfedezték, hogy a fiatal nap körül fényes koncentrikus gyűrűk és közöttük lévő sötét, üres sávok, rések láthatók. „Ezek a sávok szinte biztos, hogy a korongban formálódó bolygóktól erednek. Ez azért meglepő, mert ilyen fiatal csillagoktól nem várjuk, hogy a széles rés megnyitásához szükséges méretű bolygókkal rendelkezzenek” – fejtette ki Stuart Corder, az ALMA igazgatóhelyettese. A protoplanetáris korongok vizsgálata kulcsfontosságú a bolygóképződés megértésében. A HL Tauriról készült felvételek pedig megmutatták, hogyan nézhetett ki saját Naprendszerünk megszületése időpontjában, mintegy négymilliárd évvel ezelőtt.
Az Arizonai Egyetem Kate Sue által vezetett kutatócsoportja (melynek a magyar Balog Zoltán is a tagja) a NASA Spitzer- és az ESA Herschel-űrtávcsövével, az infravörös tartományban végzett észlelések és számítógépes szimulációk kombinálásával ugyancsak egy születő bolygórendszert fedezett fel a HD 95086 jelű, fiatal csillag körül. Két porgyűrűt is felfedeztek a nap körül, az egész rendszer pedig egy kiterjedt porburokba ágyazódik. A kutatók szerint saját Naprendszerünk is így nézhetett ki nem sokkal csillagunk megszületése után. A porgyűrűk Naprendszerünk leendő kisbolygó- és Kuiper-övének felelnek meg, a porburok pedig a fiatal, formálódó bolygórendszerek sajátossága. Hasonló porszerkezetet figyeltek meg egy másik, valamivel idősebb csillag, a HR 8799 körül is, melynek négy bolygóját – négy gázóriást – sikerült lefényképezni, melyek két porgyűrű közötti résben keringenek napjuk körül, mely résekből – gravitációs erejükkel – kisöpörték a port. A HD 95086 körül pedig – Kate Sue szerint – legalább egy, kb. öt Jupiter-tömegű bolygó kering két gyűrű közötti résben. A két csillag 10-90 millió éves, s a csillagászok szerint abban a stádiumban vannak, mint a mi Napunk 10-20 millió évvel a kialakulása után. A feltételezések szerint központi égitestünk megszületése után ez idő tájt alakulhattak ki a Föld-típusú kőzetbolygók, a gázóriások pedig elfoglalták végső helyüket.
Az Arizonai Egyetem kutatója, Renu Malhotra szerint a két csillag abban a fejlődési stádiumban van, amikor a mi Naprendszerünkben például kialakult a Hold, s lezajlott az ún. kései nagy bombázás, amikor az óriásbolygók mai pályájukra álltak, s eközben – gravitációs erejükkel – üstökösöket és kisbolygókat irányítottak a belső, Föld-típusú planéták felé, melyek közül sok be is csapódott a bolygókba, illetve a Holdunkba.
Visszatérve az ALMA-rendszerre… A franciaországi, Bordeaux-i Asztrofizikai Laboratórium Anne Dautrey által vezetett kutatócsoportja bolygókeletkezésre utaló nyomokat talált egy kettőscsillag körül. Ami azért érdekes, mert kettőscsillagok körül elméletileg kétféle bolygórendszer képzelhető el. Ha a két csillag egymáshoz közel kering, akkor planétáik mindkét csillag körül keringenek, így ott két napfelkeltét és két naplementét lehet megfigyelni. Ha pedig a csillagpáros tagjai egymástól távolabb keringenek, lehet, hogy csak az egyik csillag körül alakult ki bolygórendszer, mely központi csillagával együtt kering a csillagpáros másik tagja körül. A kettőscsillagok gravitációs zavaró hatása azonban egyes vélemények szerint ellehetetlenítheti a bolygóképződést.
A francia kutatók viszont most a Bika csillagképben, a tőlünk 450 fényévre lévő GG Tau A kettőscsillagot figyelték meg, s észrevették, hogy körülötte a külső, nagy tömegű gáz- és porkorongból anyagáramlás tart a belső gáz- és porkorong felé, melyben bolygók formálódhatnak. S érdekes, hogy maga a GG Tau is egy többes csillagrendszer, melynek része a GG Tau A kettőscsillag, további összetevői pedig a szoros kettőscsillag GG Tau Ab, melyet nem övez porkorong, tehát ott bolygóképződés sem zajlik, s ugyancsak a rendszer részét képezi a GG Tau Ab1 és a GG Tau Ab2 csillag is.
Az exobolygó-kutatás eddig a Napunkhoz hasonló, egyedülálló csillagok vizsgálatára szorítkozott. Ha viszont a jövőben más kettőscsillagok körül is felfedeznek a GG Tau A-hoz hasonló anyagáramlásokat, a kettőscsillagokra is kiterjeszthetik a Naprendszerünkön kívüli planéták utáni kutatást.

Újfalussy Géza
Kárpátalja.ma