Kozmikus lencsék
Kezdjük a UKIRT-2017-BLG-001 katalógusjelű égitesttel, amelyet ahogy a neve is mutatja, a UKIRT nevű brit infravörös távcsővel fedeztek fel tavaly. A BLG és a 001 jelzés pedig arról tanúskodik, hogy ez volt az első olyan exobolygó, amelyet a teleszkóppal vizsgálódó csillagászok a galaxis központi kidudorodása közelében találtak meg, mégpedig a gravitációs mikrolencsézésnek nevezett módszerrel.
Utóbbi metódus azt aknázza ki, hogy egy távoli égitest fényének egy részét a Föld felé irányíthatja egy közbeeső, nagytömegű objektum. A köztes objektum közreműködésének hála ilyenkor többszörös képek keletkezhetnek a háttérbeli égitestről, vagy annak fénye jelentősen felerősödhet a hatás nyomán.
Ha egy távoli csillagot nézünk, és közte valamint köztünk áthalad egy másik csillag, az első égitest fénye átmenetileg felerősödhet, mivel a köztes objektum gravitációja nyomán több foton jut el a megfigyelőhöz, mint egyébként történne. Ha a köztes csillagnak bolygója is van, ennek gravitációja is beleszólhat a fényváltozásba, bár sokkal kisebb mértékben. Ha a köztes objektum nagyobb, például egy egész galaxis, gravitációs lencsézésnek nevezzük a jelenséget. Ha kisebb, vagyis egy csillag vagy egy bolygó irányít felénk olyan fénysugarakat, amelyek alapesetben nem erre tartanának, gravitációs mikrolencsézésről beszélünk.
Utóbbi meglehetősen ritka, és nehezen észlelhető, így érdemes az ég sűrűn lakott területein nézelődni, például a galaxis központja irányába tekinteni. A UKIRT révén vizsgálódó szakértők pontosan ezt tették, sok-sok csillagot vizsgálva meg mikrolencsézésből adódó felfénylések után kutatva. És mivel infravörösben vizsgálódtak, a galaxis belsejében lévő nagy mennyiségű por is kevésbé zavarta a megfigyeléseket.
Poros ügyek
Az első találatot 2017-ben jegyezték: a lencsézett csillag nagyjából 36 ezer fényévre volt, a Tejútrendszer központjának túloldalán, bár pontos távolságával kapcsolatban akad némi bizonytalanság. A lencséző rendszer – egy csillag és egy bolygó – sokkal közelebb, 20 ezer fényévre van tőlünk.
A háttérbeli csillag fényváltozási görbéje alapján a lencséző csillag nagyjából 0,8 naptömegű, bolygója pedig 30 százalékkal nehezebb a Jupiternél.
A bolygó 600 millió kilométerre van csillagától, vagyis egy picit közelebb kering, mint a Jupiter Naphoz.
Az említett adatokkal kapcsolatban persze sok a bizonytalanság: az égitestek tényleges mérete más lehet annak függvényében, hogy mennyi por van köztünk és köztük, és hogy milyen messze van a lencsézett csillag. A por ugyanis az infravörös méréseket is befolyásolja, és a Tejútrendszer közepe felé tekintve széles határok közt mozoghat, hogy egy-egy pont felé nézve mennyi poron kell áthatolni.
A gravitációs lencsézést végző rendszerek azonosítása és leírása tehát nem könnyű feladat, de a UKIRT révén remélhetőleg rövidesen további exobolygók is horogra akadhatnak. És a munkát a remények szerint rövidesen egy új űrtávcső is segítheti: a WFIRST nevű eszköz üzembe állítása nagyon fontos eredmény lenne a NASA számára, hiszen az infravörös űrtávcső és a James Webb teleszkóp kitűnően kiegészíthetnék egymás munkáját. A most felfedezett bolygó alapján ugyanis az bizonyos, hogy rengeteg érdekesség rejtőzik saját csillagrendszerünk pora mögé bújva, és ezek egy része már a jelenleg létező módszerekkel is feltárható.
Ifjú titánok
De térjünk rá a másik érdekes bolygófelfedezésre. A CS Chamaeleontis nevű kettőscsillag alig 540 fényévre van tőlünk, gyakorlatilag a szomszédban. A rendszer központjában két nagyon fiatal, kevesebb mint 3 millió éves csillag kering egymás körül, amelyek annyira újak, hogy még megfigyelhető körülöttük az a porkorong is, amely formálódásuk során jött létre a belőlük kimaradt anyagból.
Ezek a porkorongok azért érdekesek a szakértők számára, mert sokat elárulhatnak arról, milyen körülmények között keletkezett egy-egy csillag. A CS Cha esetében pedig olyan szerencsés a helyzet, hogy a legjobb távcsövekkel a korong egyes részletei is megfigyelhetők. A csillagászok a chilei VLT-vel, egy 8,2 méteres távcsővel tanulmányozták a rendszert, és eredetileg arra számítottak, hogy a látni fogják a csillagokat, a korongot, illetve egy rést, ahonnan a csillagok már kitakarították a port a sugárzásuk révén.
A rést nem sikerült észlelni, ami azt jelenti, hogy ez jelenleg még keskenyebb 2,3 milliárd kilométernél,
a 8,3 milliárd kilométeres sugarú korongon kívül viszont ráakadtak egy fényes pöttyre.
Tekintve, hogy a korong külső széle meglepően határozottnak tűnik, rögtön felmerült, hogy talán egy bolygóról lehet szó.
Egy rejtélyes idegen
Ennek tisztázása érdekében a szakértők átvizsgálták a Hubble archívumát, hogy megnézzék, a korábbi felvételeken is feltűnik-e a pötty. Erre azért volt szükség, mert hasonló esetekben mindig fennállhat annak a lehetősége, hogy a képen felbukkanó objektumok nem is alkotnak egy rendszert, csak egy háttérbeli csillag éppen olyan pozícióba került, hogy látszólag közel van a többihez.
Ebben az esetben azonban a korábbi felvételek megerősítették, hogy a pötty együtt mozog a kettőscsillaggal, vagyis gravitációsan kötődik ahhoz. Mivel nagyon fiatal rendszerről van szó, egy ennyire új keletkezésű bolygó maga is intenzíven sugározhat, hiszen még nagyon forró. Hogy mennyire fényes, az tömegétől függ, így sugárzásának elemzéséből következtetni lehet méreteire is.
A megfigyelések során azonban az adatok sehogy sem akartak összeállni egy hihető modellé, úgy tűnt, hogy egyes információk passzolnak egy öt jupitertömegű égitesthez, mások viszont ennél sokkal nagyobb objektumra utaltak. A szakértők rövidesen rájöttek, hogy a probléma oka az lehet, hogy a csillagok kísérője szintén porba burkolózik. Ennek tudatában újra áttekintve az adatokat jelenleg úgy vélik, hogy a CS Cha társa egy 20 jupitertömegű égitest lehet.
Bolygó vagy csillag?
Egy ennyire nagy objektum persze már inkább esik a barna törpe kategóriába, mint a bolygókéba, de mivel rendkívül fiatal égitestről van szó, egyelőre nehéz megállapítani, hogy pontosan mi lehet.
A barna törpék átmenetet képeznek a csillagok és a bolygók között, és a szakértők egy része szerint éppen keletkezésük alapján lehet megkülönböztetni őket a planétáktól.
Míg a barna törpék és a csillagok egy gázból és porból álló felhő gravitációs összeomlása nyomán jönnek létre, addig a bolygók kisebb-nagyobb törmelékek összetapadása, ütközése nyomán formálódnak.
Ami a kérdéses rendszert illeti, a barna törpe irányt támasztja alá, hogy az égitest nagyon messze, 31 milliárd kilométerre van a kettőscsillagtól, ami a Neptunusz Naptól való távolságának hatszorosa. Akkora protoplanetáris korongot pedig nehéz lenne elképzelni, amelyből annak külső peremén ennyire nagy bolygó formálódhatott.
Az égitestet körülvevő por ráadásul szintén korongba rendeződik a vizsgálatok szerint, és ennek síkja nem egyezik a kettőst körülvevő korongéval. Így jelenleg valószínűbbnek tűnik, hogy a rendszer harmadik tagja a csillagokhoz hasonlóan összeomlással formálódott egy kisebb anyagfelhőből, vagy a kettőscsillag anyagfelhőjének egy nyúlványából.
A szakértők azonban ennek ellenére sem kategorizálták még az égitestet, hanem kivárnak, hogy további észlelésekkel pontosabb képet tudjanak alkotni arról. A barna törpék határhelyzetük miatt rendkívüli módon érdeklik a kutatókat, hiszen bár se nem igazán bolygók, se nem csillagok, mindkét égitesttípusról érdekességeket árulhatnak el. Így valóban óriási szerencse, hogy egyiküket (vagy egy hatalmas bolygót) sikerült közvetlenül is észlelni.
