Egy távoli csillag körül keringő bolygó lehetséges „testvérét” találták meg az Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array (ALMA) segítségével. A kutatócsoport olyan törmelékfelhőt észlelt, amely a bolygóval megegyező pályán található, és úgy gondolják, hogy egy új bolygó építőkövei vagy egy már kialakult bolygó maradványai lehetnek. Ha bebizonyosodik, ez a felfedezés az eddigi legerősebb bizonyíték arra, hogy akár két exobolygó is osztozhat egy pályán.

„Két évtizeddel ezelőtt elméleti úton megjósolták, hogy hasonló tömegű bolygópárok ugyanazon a pályán is keringhetnek a csillaguk körül, ezek az úgynevezett trójai vagy közös pályájú bolygók. Most először találtunk bizonyítékot erre az elméletre” – mondta Olga Balsalobre-Ruza, a spanyolországi madridi Asztrobiológiai Központ hallgatója, aki az Astronomy & Astrophysics folyóiratban megjelent tanulmányban ismertetett kutatásokat vezette.

A trójaiak, a bolygóval azonos pályán keringő sziklás testek a saját Naprendszerünkben gyakoriak, a leghíresebb példa a Jupiter trójai aszteroidái – több mint 12 000 sziklás test, amelyek ugyanazon a Nap körüli pályán keringenek, mint a gázóriás. A csillagászok azt jósolták, hogy a trójaiak, különösen trójai bolygók más csillagok körül is létezhetnek, de ezekre kevés bizonyíték áll rendelkezésre. „Az exotrójaiak (a Naprendszeren kívüli trójai bolygók) eddig olyanok voltak, mint az egyszarvúak: elméletileg létezhetnek, de soha senki nem észlelte őket” – nyilatkozta Jorge Lillo-Box társszerző, az Asztrobiológiai Központ vezető kutatója.

Egy nemzetközi tudóscsoport az ALMA segítségével az eddigi legerősebb megfigyelési bizonyítékot találta arra vonatkozóan, hogy léteznek trójai bolygók a PDS 70 jelű rendszerben, amely kb. 400 fényére helyezkedik el tőlünk. Ez a fiatal csillag két óriási, Jupiter-szerű bolygónak, a PDS 70b-nek és a PDS 70c-nek ad otthont. A rendszer archív ALMA-megfigyeléseit elemezve a kutatócsoport törmelékfelhőt észlelt a PDS 70b pályájának azon a helyén, ahol trójaiak várhatók.

A PDS 70 bolygórendszer az ALMA felvételén. A rendszer középpontjában egy csillag található, amely körül a PDS 70b bolygó (sárga körrel kiemelve) kering. A PDS 70b-vel azonos pályán, amelyet tömör sárga ellipszis jelez, a csillagászok törmelékfelhőt észleltek (sárga szaggatott vonallal körbevéve), amely egy új bolygó építőkövei vagy egy már kialakult bolygó maradványai lehetnek. A képen uralkodó gyűrűszerű szerkezet egy kör alakú anyagkorong, amelyből bolygók alakulnak ki. Valójában van egy másik bolygó is ebben a rendszerben, a PDS 70c, amely „3 óránál” látható, közvetlenül a lemez belső pereme mellett.

A trójaiak az úgynevezett Lagrange-zónákban találhatóak, azaz a bolygó pályájának két kiterjedt régiójában, ahol a csillag és a bolygó együttes gravitációs vonzása csapdába ejtheti az anyagot. A PDS 70b pályájának e két régióját tanulmányozva a csillagászok halvány jelet észleltek az egyikből, ami arra utalt, hogy a Holdunk tömegének nagyjából kétszeresét meghaladó törmelékfelhő található ott.

A csapat úgy véli, hogy ez a törmelékfelhő egy létező trójai világ vagy egy formálódó bolygó lehet ebben a rendszerben. „Ki tudna elképzelni két olyan világot, ahol az év időtartama és a lakhatósági feltételek ugyanolyanok? Munkánk az első bizonyíték arra, hogy ilyen világ létezhet” – mondja Balsalobre-Ruza. „Azt el tudjuk képzelni, hogy egy bolygó több ezer aszteroidával megoszthatja pályáját, mint pl. a Jupiter esetében, de számomra megdöbbentő, hogy bolygók ugyanazon a pályán osztozhatnak.”

„Kutatásunk az első lépés, hogy közös pályájú bolygókat keressünk a kialakulásuk korai szakaszában” – mondta Nuria Huélamo társszerző, az Asztrobiológiai Központ kutatója. „Az eredmények új kérdéseket is felvetnek a különböző bolygórendszerekben előforduló trójaiak kialakulásával, fejlődésükkel és gyakoriságukkal kapcsolatban” – tette hozzá Itziar De Gregorio-Monsalvo, az ESO Chilei Tudományos Hivatalának vezetője, aki szintén hozzájárult ehhez a kutatáshoz.

Az észlelés teljes megerősítéséhez a csapatnak 2026 utánig kell várnia, amikor is az ALMA segítségével próbálják kideríteni, hogy a PDS 70b és a törmelékfelhő elmozdul-e jelentősen a csillag körüli pályájuk mentén. Ez áttörést jelentene az exobolygók kutatásának területén.

Forrás: ESO