Egy nemzetközi kutatócsoport bejelentette a második olyan rendszer felfedezését, amelyben több bolygó kering egy kettőscsillag körül.

Illusztráció: Amanda Smith, University of Birmingham

A cirkumbináris rendszerek bolygói nem egy, hanem két csillag körül keringenek távoli külső pályán. A Birminghami Egyetem csillagászati által vezetett kutatás eredményeiről a Nature Astronomy számolt be.

A most felfedezett BEBOP-1c jelű exobolygó az adatokat szolgáltató projekt, a Binaries Escorted By Orbiting Planets (Keringő bolygók által kísért kettősök, BEBOP) után kapta elnevezését. A BEBOP-1 rendszer TOI-1338 néven is ismert.

2020-ban egy cirkumbináris exobolygót fedeztek fel a NASA TESS-űrtávcsövével ebben a rendszerben. A TOI-1338b jelű planéta felfedezésében a Birminghami Egyetem kutatói is részt vettek. Az exobolygót tranzit módszerrel találták meg, amikor több alkalommal is elhaladt a fényesebbik csillag előtt.

„A tranzit módszer lehetővé tette, hogy megmérjük a TOI-1338b méretét, de a tömegét nem, ami pedig egy bolygó legalapvetőbb tulajdonsága.” – mondta az eredményeket ismertető szakcikk vezető szerzője, Matthew Standing (The Open University).

A BEBOP kutatócsoportja akkoriban egy másik módon, az úgynevezett Doppler-módszerrel figyelte meg a rendszert. A más néven radiálissebesség-mérésnek is nevezett vizsgálati módszer a csillagok sebességének pontos mérésén alapul.

„Ez a módszer vezetett az első exobolygó felfedezéséhez, amiért Mayor és Queloz 2019-ben megkapta a Nobel-díjat.” – mondta Amaury Triaud (University of Birmingham).

A kutatócsoport a chilei Atacama-sivatagban található két teleszkóp modern műszereinek segítségével próbálta megmérni a TESS-űrtávcső által észlelt planéta tömegét. Ez a sok erőfeszítés és a több évnyi munka ellenére sem sikerült, felfedeztek viszont egy második bolygót, a BEBOP-1c-t, amelynek meg tudták mérni a tömegét.

„Mindössze 12 cirkumbináris rendszert ismerünk, és ez a második olyan, amelyben egynél több bolygó kering.” – mondta David Martin (Ohio State University).

„A BEBOP-1c keringési ideje 215 nap, tömege pedig 65-szöröse a Földének, vagyis nagyjából ötöde a Jupiterének.” – folytatja Standing. „Nehéz volt igazolnunk a méréseket, mert a COVID járvány miatt hat hónapra leállították a chilei távcsöveket, éppen akkor, amikor a bolygó pályájának egy nagyon fontos részén járt. Ez a pályaszakasz csak tavaly volt újra megfigyelhető, akkor fejeztük be a megfigyeléseket.”

Jelenleg még csak két bolygót ismerünk a TOI-1338/BEBOP-1 rendszerben, de lehet, hogy a jövőben még többet fedezünk fel a kutatók által végzett megfigyelésekhez hasonló módszerekkel. Bár a kettőscsillag körül keringő planéták nem gyakoriak, a szerepük fontos annak megértésében, hogy mi történik egy bolygó kialakulásakor.

„A bolygók a fiatal csillagokat körülvevő anyagkorongban születnek. Az anyag fokozatosan bolygókká áll össze.” – magyarázza Lalitha Sairam, a tanulmány társszerzője. „A kettőscsillagok körül keringő rendszerekben a korong mindkét csillagot körülveszi. Ahogy a két csillag egymás körül kering, úgy viselkednek, mint két hatalmas evező, amelyek megzavarják a korong hozzájuk közel eső részét, és megakadályozzák, hogy bolygók jöjjenek létre benne. Kivéve azokat a régiókat, amelyek csendesek, és távol vannak a kettőscsillagtól. A kettőscsillag-rendszerekben könnyebb kijelölni azt a helyet és azokat a feltételeket, ahol bolygó jöhet létre, mint egy egycsillagos rendszerben, amilyen a Naprendszer.”

A kutatók még nem ismerik a BEBOP-1c méretét, csupán a tömegét. Méretének meghatározását tranzit módszerrel fogják megkísérelni.

Bár a belső bolygó, a TOI-1338b tömegét nem ismerjük, a kutatók megállapították annak felső határát. Tudjuk, hogy a planéta sűrűsége kisebb, mint a piskótáé, és ez ritkaság, úgyhogy kiváló célponttá válik a Webb-űrtávcsővel végzett további megfigyelések számára. Ha sikerül végrehajtani ezeket a megfigyeléseket, akkor talán megtudhatjuk, milyen kémiai környezet kell a ritka, kettőscsillagok körül keringő bolygók kialakulásához.

Forrás: University of Birmingham