1. oldal
Az első extraszoláris, vagyis Naprendszeren kívüli bolygó felfedezése óriási lépésnek számított a csillagászatban. Napjainkban ugyanakkor az erre „szakosodott” távcsöveknek köszönhetően már szinte minden napra esik egy-egy exobolygó-felfedezés. 2018 februárjáig 3728 ilyen planéta létét sikerült igazolni összesen 2794 rendszerben.
Az Oklahomai Egyetem asztrofizikusainak köszönhetően azonban most először galaxisunkon kívüli bolygókat is sikerült felfedezni. Bár a planéták léte egyelőre nem vehető száz százalékosan biztosra, a szakértők adatai alapján igen valószínűnek tűnik, hogy az általuk vizsgált, 3,5 milliárd fényévnyire található csillagrendszerben bolygók is vannak, ráadásul nem is kevesen.
Xinyu Dai és Eduardo Guerras a gravitációs mikrolencsézés nevű jelenségnek köszönhetően akadtak a planéták nyomára. Minden tömeg kisebb-nagyobb mértékben meghajlítja maga körül a teret, és ha kellően nagy tömegről van szó, az a fény fotonjait is képes jelentős mértékben eltéríteni. Ennek eredményeként a nagyon nagy tömegű objektumok lencseként, pontosabban gravitációs lencseként tudnak viselkedni: ha jó irányból és távolságból nézzük ezeket, képesek felerősíteni egy háttérbeli kozmikus jelenség fényét azáltal, hogy több fényt irányítanak a megfigyelő felé, mint amennyi azt a lencse nélkül elérné.
Az oklahomai szakértők esetében a háttérbeli objektum egy 6 milliárd fényévre található galaxis, az RX J1131–1231 katalógusjelű kvazár, vagyis egy csillagszerű rádióforrás volt. A teóriák szerint a kvazárok olyan csillagrendszerek, amelyek közepében egy-egy aktív szupernehéz fekete lyuk található. Ahogy ez magához vonzza az anyagot, abból egy forró korong formálódik, amely aktívak sugároz a röntgentartományban.
Ennek a sugárzásnak egy részét gyűjtötte össze és irányított a Föld felé egy kicsit több mint 3 milliárd fényévnyire található galaxis, amely egyúttal meg is sokszorozta a háttérbeli rendszer képét. Ahogy a fenti felvételen látható, a kvazárt négy példányban is észlelhették a szakértők (három kivetülés a kép bal oldalán, egy pedig jobbra látható).
A lencsézett kvazárról egy ideje már tudtak a szakértők, arról azonban nem, hogy a kérdéses rendszerek kapcsán gravitációs mikrolencsézés is tetten érhető. Míg a már említett képeket a közbeeső galaxis teljes gravitációs hatása miatt látjuk, egy-egy csillag is viselkedhet lencseként. Mivel azonban a hatás ebben az esetben jóval mérsékeltebb, csak akkor észlelhető, ha háttérbeli forrás, a csillag és a megfigyelő gyakorlatilag egy vonalba esnek.
De ez még nem minden. Bolygók is viselkedhetnek mikrolencsékként: ezek ugyan még a csillagoknál is sokkal kisebb tömegűek, de arra képesek lehetnek, hogy enyhén felerősítsék a sugárforrás fényét. És mivel a bolygó mozog, a forrás fénye felerősödik majd enyhén halványul, ahogy a planéta áthalad a háttérbeli objektum és a megfigyelő között. Mikrolencsézéssel már több bolygót is sikerült felfedezni a Tejútrendszeren belül, ez alkalommal azonban egy több mint 3 milliárd fényévre található galaxis bolygói viselkedtek gravitációs lencsékként.
2. oldal
A szakértők a Chandra űrtávcső adatait használták a kvazár és a lencséző galaxis alaposabb vizsgálatára. Elemezték a kivetülő képeket, és úgy találták, hogy azokban az idő múlásával változik a röntgensugárzás energiája. Ilyesmit már máskor is megfigyeltek kvazárok esetében, azonban ha ez a fekete lyuk körülötti anyagkorongban zajló események következménye lenne, mindegyik képen látszódna.
(Az persze előfordulhat, hogy időeltolódás van a képek között, köszönhetően annak, hogy a különböző kivetülések időben eltérő állapotokat mutathatnak annak eredményeként, hogy a fény eltérő hosszúságú útvonalakat tesz meg.)
Ha az akkréciós korong változna, akkor tehát ugyanazt az „adást” látnánk minden kivetülésen, legfeljebb nem pontosan egyszerre. A röntgensugárzásban megfigyelt változások azonban jelen esetben nem így viselkedtek. Ami azt sugallja, hogy nem a lencsézett objektum változik, hanem a lencsében zajlanak valamiféle átalakulások. Mégpedig olyan változások, amelyek nem egyformán érintik a képeket.
Mint kiderült, a megfigyelt energiaingadozási mintára sem közbeeső csillagok, sem barna törpék nem kínálnak magyarázatot. Egy csapat bolygó viszont igen. Ezek viszont a modellben csak akkor bizonyultak kielégítőnek, ha nem tartoztak csillagokhoz, ekkor ugyanis a központi égitestek dominálnák a lencsézést, a bolygók pedig csak nagyon kicsit tennének hozzá ehhez a hatáshoz. A legjobb magyarázat tehát a jelenségre, hogy a képek azért változnak eltérően, mert a nagy lencsén belül időnként nomád, csillaguktól elszakadt bolygók vándorolnak fénysugarak útjába, megváltoztatva ezek haladását.
Az adatokat ráadásul csak úgy lehet bolygókkal magyarázni, ha azokból nemcsak egy-kettő, hanem sokkal-sokkal több van. A modellek alapján a lencséző galaxisban csillagonként nagyjából 2000 extragalaktikus bolygóval kell számolni (vagy kicsit kevesebbel, amelyek viszont nagyobb tömegűek), hogy magyarázatot kapjunk az energiaingadozásokra, mondják a szakértők.
Ez bolygók milliárdjait jelenti, ami óriási számnak tűnik, de nagyjából összhangban van azzal, ahány nomád bolygó és kisbolygó a becslések szerint a Tejútrendszerben van. A bolygórendszerek formálódása során a gravitációs kölcsönhatások következtében rengeteg égitest kidobódik, mire beállnak a hosszabb távon is stabilnak bizonyuló pályák.
A szakértők saját galaxisunkban már annyira sok nomád bolygó találtak, hogy megítélésük szerint lehetséges, hogy ezek száma meghaladja a csillagok körül keringők planéták számát. A bolygónál kisebb égitestekből pedig még sokkal több eshet a nomádok kategóriájába. Vagyis a csillagonként 2000 égitest nem is annyira elrugaszkodott adat, ami a távoli galaxis nomádjait illeti.
Ezeket az égitesteket közvetlen módszerekkel valószínűleg sosem fogjuk észlelni. Nem kizárt, hogy még a Naprendszerben is van olyan bolygó, amelyet nem fedeztünk fel, ezek az égitestek pedig sokkal messzebb és ezzel együtt időben is óriási távolságra vannak tőlünk. A gravitációs mikrolencse-hatás azonban a most megjelent tanulmány alapján felfedheti jelenlétüket.
Persze lehetséges, hogy valami más, bizarrabb magyarázat van a megfigyelt energiaingadozásokra, de a rendelkezésre álló adatok alapján tényleg az tűnik a legvalószínűbb eshetőségnek, hogy a lencséző galaxis tele van nomád bolygókkal és kisebb égitestekkel.
