Nemzetközi kutatócsoport közvetlen megfigyelésekkel két növekvő gázóriást azonosított a WISPIT 2 csillag körül, amely a Naprendszer 4 milliárd évvel ezelőtti állapotának analógiája lehet.
A csillagászati kutatások egyik legfontosabb kérdése a bolygórendszerek kialakulásának pontos mechanizmusa. Egy nemzetközi kutatócsoport, a University of Galway szakembereinek vezetésével, nemrégiben olyan felfedezést tett, amely közvetlen betekintést enged ebbe a folyamatba. A tőlünk körülbelül 437 fényévre, az Aquila (Sas) csillagképben található WISPIT 2 jelű csillag körül két, még formálódó gázóriást sikerült azonosítani.
Ez a felfedezés tudományos szempontból rendkívüli jelentőséggel bír, mivel a WISPIT 2 rendszere mindössze 5,4 millió éves – összehasonlításképpen a mi Napunk 4,6 milliárd éves. Ez az „infantilis” állapot lehetővé teszi a kutatók számára, hogy a saját Naprendszerünk több milliárd évvel ezelőtti fejlődési szakaszait tanulmányozzák egyfajta kozmikus laboratóriumban.
A technológiai háttér: GRAVITY+ és a közvetlen megfigyelés
Az exobolygók többségét közvetett módszerekkel (például tranzit-módszerrel vagy radiális sebességméréssel) fedezik fel, azonban a WISPIT 2 esetében közvetlen képalkotást alkalmaztak. Ehhez az Európai Déli Obszervatórium (ESO) Nagyon Nagy Távcsövét (VLT) és annak speciális műszereit hívták segítségül.
A kutatás során kulcsszerepet játszott a SPHERE (Spectro-Polarimetric High-Contrast Exoplanet Research) műszer, valamint a nemrégiben korszerűsített GRAVITY+ interferométer. Utóbbi tette lehetővé, hogy a csillaghoz rendkívül közel keringő második bolygót, a WISPIT 2c-t is azonosítani tudják. A GRAVITY+ nagy felbontású spektroszkópiai adatai révén a kutatók szén-monoxid jelenlétét is kimutatták a bolygó forró, körülbelül 2600 Kelvin hőmérsékletű légkörében.
A formálódó óriások paraméterei
A rendszerben két domináns protoplanétát azonosítottak, amelyek gravitációs hatásukkal látható réseket vájtak a csillag körüli por- és gázkorongba. Az adatok alapján mindkét égitest jelentősen nagyobb a Jupiternél.
| Paraméter | WISPIT 2b | WISPIT 2c |
|---|---|---|
| Becsült tömeg | ~5 Jupiter-tömeg | 8–12 Jupiter-tömeg |
| Távolság a csillagtól | ~57–60 CSE | ~15 CSE |
| Detektálási eszköz | VLT / SPHERE | VLT / GRAVITY+ |
| Jellemző folyamat | Aktív gázakkréció | Intenzív hőmérsékleti sugárzás |
Megjegyzés: 1 CSE (Csillagászati Egység) a Föld-Nap átlagos távolsága.
A protoplanetáris korong szerkezete és a harmadik jelölt
A WISPIT 2 körüli korong nem egyenletes anyagfelhő, hanem koncentrikus gyűrűkből és azokat elválasztó résekből áll. A csillagászok megfigyelték, hogy a bolygók a keringésük során „kisöprik” a pályájuk mentén található anyagot, ezzel növelve saját tömegüket. Ez a folyamat az akkréció, amely a bolygókeletkezés kritikus fázisa.
Chloe Lawlor, a kutatás vezetője kiemelte, hogy a korong külső részén egy további, keskenyebb és sekélyebb rés is megfigyelhető. Ez arra utal, hogy a rendszerben egy harmadik bolygó is formálódik, amelynek tömege valószínűleg a Szaturnuszéhoz mérhető. Ennek megerősítéséhez azonban még nagyobb felbontású megfigyelésekre lesz szükség, amelyeket a jelenleg épülő Rendkívül Nagy Távcső (ELT) végezhet majd el a jövőben.
Összehasonlítás a PDS 70 rendszerrel
Eddig a PDS 70 volt az egyetlen olyan ismert rendszer, ahol két formálódó bolygót közvetlenül megfigyeltek. A WISPIT 2 azonban komplexebb struktúrát mutat: míg a PDS 70 korongja ritkább, a WISPIT 2 kiterjedt, többszörös gyűrűrendszerrel rendelkezik. Ez a diverzitás segít a kutatóknak finomítani a bolygókeletkezési modelleket, különösen a gázóriások vándorlását és a koronggal való kölcsönhatását illetően.
A kutatás eredményeit a The Astrophysical Journal Letters szakfolyóiratban publikálták, rávilágítva arra, hogy a modern interferometriai eljárásokkal már a születésük pillanatában tetten érhetjük a távoli világokat, megértve ezzel saját eredetünket is.
