A TOI-5205 jelű csillag nagyjából négyszer akkora, mint a Jupiter, mégis egy Jupiter méretű bolygó kering körülötte.

Egy kutatócsoport, amelynek vezetője Shubham Kanodia (Carnegie Intézet), felfedezett egy szokatlan bolygórendszert, amelyben egy gázóriás egy kis vörös törpecsillag körül kering. A kutatás eredményeit a The Astronomical Journal című lapban tették közzé.

Művészi illusztráció egy gázóriásról, ami a TOI-5205 jelű törpecsillag körül kering (Forrás: Katherine Cain, Carnegie Institution for Science).

A Napnál kisebb és hűvösebb M típusú törpecsillagok a Tejútrendszer leggyakoribb csillagai közé tartoznak. Kisebbek, és nagyjából feleannyi a hőmérsékletük, mint a Napé, ezért sokkal vörösebbek. Kicsi a luminozitásuk, de rendkívül hosszú az élettartamuk. Bár a vörös törpéknek átlagosan több bolygójuk van, mint a többi, nagyobb tömegű csillagtípusnak, a kialakulási jellemzőik miatt nem valószínű, hogy alkalmasak egy gázóriásnak otthont nyújtani.

A most felfedezett TOI-5205b jelű égitestet először a NASA TESS-űrtávcsöve azonosította exobolygó-jelöltként. Kanodia kutatócsoportja megerősítette, hogy bolygóról van szó, és földfelszíni műszerekkel meghatározták a tulajdonságait.

“A TOI-5205 jelű csillag csupán négyszer akkora, mint a Jupiter, mégis sikerült valahogy egy Jupiter méretű bolygót teremtenie, ami egészen lenyűgöző!” – mondta Kanodia, akinek szakterülete ez a galaxisunk háromnegyedét kitevő, szabad szemmel mégsem látható csillagtípus.  

Eddig kevés olyan gázóriást találtak, ami idősebb, M típusú törpecsillag körül kering. Ez az első példány, amit egy olyan kis tömegű, M típusú törpe körüli bolygórendszerben fedeztek fel, mint a TOI-5205. Összehasonlításképpen egy Jupiter méretű bolygó egy Naphoz hasonló csillag körül olyan, mintha egy borsó keringene egy grépfrút körül. A TOI-5205b esetében, mivel a csillaga jóval kisebb a Napnál, olyan, mintha a borsónk egy citrom körül keringene. Valójában amikor a Jupiter tömegű TOI-5205b látszólag elhalad a csillaga előtt, nagyjából a fényének 7 százalékát takarja ki – ez az egyik legmarkánsabb ismert exobolygó-fedési esemény.

Egy Jupiter méretű bolygó egy Naphoz hasonló csillag körül olyan, mintha egy borsó keringene egy grépfrút körül. A TOI-5205b esetében, mivel a csillaga jóval kisebb a Napnál, olyan, mintha a borsónk egy citrom körül keringene, magyarázta a tanulmány vezető szerzője, Shubham Kanodia. (Forrás: Katherine Cain, Carnegie Institution for Science)

A bolygók a fiatal csillagok körül keringő gáz- és porkorongokban születnek. A leginkább elfogadott elmélet szerint a gázbolygók kialakulásához nagyjából tíz földtömegnyi kőzetnek kell összeállnia, ebből alakul ki a mag, amely nagy mennyiségű gázt szed magára a korongból, így jön létre az a gázóriás, amit ma látunk. Az az időkeret, amelyben ez megtörténik, kulcsfontosságú.

„A TOI-5205b puszta létezése sokat elárul a korongokról, amelyekben ezek a bolygók születnek.” – magyarázta Kanodia. „Ha kezdetben nincs elég kőzetanyag a korongban a mag kialakulásához, akkor nem jöhet létre a gázóriás. A végén pedig, ha a korong eloszlik, mielőtt a mag kialakulhatna, akkor sem jöhet létre. A TOI-2505b mégis ki tudott alakulni. A bolygóképződésről szerzett ismereteink alapján a TOI-2505b nem létezhetne.”

A kutatók megmutatták, hogy a bolygó tranzitjának nagyon nagy mélysége alkalmassá teszi az új Webb-űrtávcsővel végzendő megfigyelésekre, amelyekkel megismerhetjük a légkörét, és további részleteket ismerhetünk meg a kialakulásával kapcsolatban.

Forrás: Carnegie Science