Amikor a Nap élete végéhez ér, jelenlegi méretének százszorosára tágul, elnyelve magát a Földet is. Más csillagrendszerekben is vannak olyan bolygók, amelyekre hasonló sors vár. A Hawaii Egyetem Csillagászati Intézetének (IfA) munkatársai meglepő felfedezést tettek: találtak egy olyan bolygót, ami túlélte a csillaga által rá mért végzetet. A kutatás eredményeit közlő tanulmány a Nature című szaklapban jelent meg.

A 8 UMi b jelű, Jupiterhez hasonló bolygó, amelyet Hallának is neveznek, egy vörös óriáscsillag, a Baekdu (8 UMi) körül kering fele akkora távolságra, mint a Föld a Naptól. Marc Hon (a NASA Hubble-ösztöndíjasa az IfA-n) kutatócsoportja a hawaii Keck Obszervatórium és a Kanadai-Francia-Hawaii Teleszkóp (CFHT) adataiban fedezte fel, hogy a Halla annak ellenére létezik, hogy a Baekdu veszedelmes végzete veszélyezteti. Megvizsgálták a Baekdu csillag oszcillációiról a NASA TESS-űrtávcsövével (Transiting Exoplanet Survey Satellite) rögzített adatokat, és rájöttek, hogy a csillag a magjában héliumot éget, ami annak a jele, hogy már korábban vörös óriássá tágult.

A csillag a bolygó keringési távolságának másfélszeresére fújódhatott fel. A folyamat során bekebelezte a bolygót, és csak ezután zsugorodhatott vissza jelenlegi méretére, ami ennek a távolságnak az egytizede.

„Egy bolygó elnyelése mind a bolygóra, mind magára a csillagra nézve katasztrofális következményekkel jár.” – mondta Hon, a tanulmány vezető szerzője. „Az a tény, hogy a Hallának sikerült megmaradnia az óriáscsillag közvetlen közelében, aminek el kellett volna nyelnie, azt jelenti, hogy egy rendkívüli túlélővel van dolgunk.”

A Hallát 2015-ben fedezte fel egy koreai kutatócsoport a radiális sebesség mérés módszerét használva, vagyis egy csillag periodikus mozgásának vizsgálatával, amit egy körülötte keringő bolygó gravitációs vonzása idéz elő. A Hawaii Egyetem kutatócsoportja a Keck Obszervatórium és a Kanadai-Francia-Hawaii Teleszkóp 2021 és 2022 között rögzített adatai alapján megállapította, hogy a felfedezést követően a csillagnak egyszer nagyobbnak kellett lennie, mint ahol a bolygó pályája húzódik. Az új adatok megerősítették, hogy a bolygó 93 napos periódusidejű, majdnem kör alakú pályája több mint egy évtizede stabil, és a csillag közeledő-távolodó mozgását a bolygó okozza.

„Ezek a megfigyelések együtt megerősítették a bolygó létezését, ugyanakkor megkérdőjelezve, hogy egyáltalán hogyan maradhatott meg.” – mondta Daniel Huber (IfA), a tanulmány társszerzője. „A Mauna Kea több teleszkópjával végzett megfigyelések létfontosságúak voltak ebben a folyamatban.”

A Halla 0,46 csillagászati egységre (Nap–Föld távolságra) van a csillagától. Azokra a meleg vagy forró Jupiterekre emlékeztet, amelyekről úgy gondolják, hogy korábban távolabb keringtek a csillaguktól, csak idővel migráltak közelebbi pályára. A gyorsan fejlődő csillagot tekintve azonban egy ilyen életkezdet valószínűtlenné tenné a Halla túlélését.

A bolygó túlélésének másik lehetősége, hogy soha nem fenyegette a bekebelezés veszélye. A kutatók szerint a Star Wars híres Tatuin bolygójához hasonlóan, ami két csillag körül kering, a Baekdunak is lehetett egy társa. A két csillag összeütközése megakadályozhatta, hogy az egyikük túl naggyá táguljon és bekebelezze a bolygót.

A második forgatókönyv szerint a Baekdu talán egy kettős rendszer része volt, amit egy vörös óriás és egy fehér törpe alkotott. A két csillag összeolvadt, ami megakadályozhatta, hogy a vörös óriás túl naggyá váljon, és elnyelje a Hallát. (Forrás: W. M. Keck Observatory/Adam Makarenko)

A harmadik lehetőség, hogy a Halla viszonylag fiatal: talán a két csillag erőteljes ütközése hozott létre egy gázfelhőt, amelyből kialakult. Más szóval a Halla egy nemrég született „második generációs” bolygó.

„A legtöbb csillag kettős rendszer tagja, de nem tudjuk biztosan, hogyan alakulnak ki körülöttük bolygók.” – mondta Hon. „Valószínű, hogy a kettőscsillagok kölcsönhatásainak köszönhetően több bolygó keringhet előrehaladott korú csillagok körül.”

Forrás: University of Hawaiʻi at Mānoa