Az 1997-es Kapcsolat című filmben, amely Carl Sagan 1985-ben írt regényén alapul, a főszereplő egy idegen létformák által létrehozott féreglyukon át elutazik a Vega csillag környezetébe. Amikor megérkezik a csillagrendszerbe, a csillag körüli törmelékkorong hóviharában találja magát, amelyben nem látszanak bolygók, sem a kialakulásukra utaló jelek.

Úgy tűnik, a filmkészítőknek ebből a szempontból igazuk volt. Egy kutatócsoport a NASA Hubble-, illetve James Webb-űrtávcsövét használva minden eddiginél részletesebb felvételeket készített a Vega körüli törmelékkorongról. A kutatásban résztvevő Gáspár András a következőképpen nyilatkozott erről: „Ezzel a két eszközzel rendkívül részletgazdag képet alkothattunk a Vegáról. Ez egy rejtélyes rendszer, mert a körülötte lévő törmelékkorong meglepően sima, és nem hasonlít a fiatal csillagok körül általában megtalálható, és általában bolygók keletkezési helyéül szolgáló korongokra.”

A korong rendkívüli simasága arra utal, hogy a rendszerben nem alakultak ki nagyobb méretű planetáris testek. Ennek megfelelően tehát újra kell gondolnunk az exobolygók kialakulásával kapcsolatos nézeteinket.

A James Webb-űrtávcső az infravörös tartományban működik, és ennek megfelelően képes rögzíteni a Napunknál 40-szer fényesebb kékesfehér csillag, a Vega körüli, homokszemcse méretű részecskéket. A Hubble-űrtávcső pedig a korong külső régióját vizsgálja, amelyben az apró részecskék visszaverik a központi csillagukból érkező fényt.

Szintén érdekes, hogy a Vega körüli korongban található részecskék nagyság szerinti rétegződést mutatnak: a korong külső régióiban kisebb porszemcsék találhatóak, amelyeket a csillag sugárnyomása képes volt nagyobb távolságokba ellökni magától, míg a belső régiók gazdagabbak a nagyobb porszemcsékben. Ennek a jelenségnek a részletes vizsgálata segíthet még jobban megérteni a csillagkörüli korongok dinamikáját.

A Vega törmelékkorongjában található egy rés a központi csillagtól körülbelül 60 csillagászati egységnyi távolságban, amely a Nap és a Neptunusz távolságának körülbelül a kétszerese. Ettől eltekintve az egész korong teljesen sima, amelyből arra következtethetünk, hogy a csillag körül nem keringenek a Neptunuszhoz hasonló méretű, illetve pályájú bolygók.

A csillagkörüli korongok, ahogy a bolygóképződési területek is igencsak eltérőek lehetnek, a Vega rendszerének vizsgálatával pedig még többet tudhatunk meg a bolygókeletkezés folyamatáról, illetve lehetséges helyszíneiről.

A Hubble-űrtávcső (bal oldalt) és a James Webb-űrtávcső képe (jobb oldalt) a Vega körüli törmelékkorongról. (Forrás: NASA, ESA, CSA, STScI, S. Wolff (University of Arizona), K. Su (University of Arizona), Gáspár A. (University of Arizona).)

A csillagkörüli korongok sokfélesége

Az újonnan kialakuló csillagok a keletkezésük helyszínéül szolgáló por- és gázfelhő anyagából táplálkoznak. Az 1990-es évek végén a Hubble-űrtávcső több ilyen fiatal csillagot vizsgált, amelynek segítségével a kutatók megállapították, hogy a fiatal csillagok körül általában jelen van egy-egy törmelékkorong. Ez a korong a bolygók keletkezési, és olykor pusztulási helyéül is szolgál.

A Vegához hasonló csillagok porkorongjának anyagát a csillag körül lehetséges módon keringő aszteroidák, vagy párolgó üstökösök gazdagítják. Ezek az égitestek pedig akár a Vega csillag jelenlegi, 450 millió éves életkoráig is fennmaradhatnak.

A Nap körülbelül tízszer annyi idős, mint a Vega, és Naprendszerünkben is megtalálható a kis égitestek által kilökött por, amelyet az állatövi fény formájában észlelhetünk. A Naprendszerben másodpercenként körülbelül 10 tonnányi por keletkezik ilyen módon, s ezt a port a bolygók a mozgásuk során ide-oda lökdösik. Egy másik csillag körüli bolygó(rendszer) felfedezéséhez tehát az is jó módszernek bizonyulhat, ha megvizsgáljuk a csillag körüli porkorong egyes részeinek a mozgását.

A Vega különbözőnek bizonyul Naprendszerünktől, és más csillagrendszerektől abból a szempontból is, hogy nincsenek körülötte a Jupiterhez, vagy a Szaturnuszhoz hasonló tömegű bolygók, amelyek megakadályozzák a csillagkörüli korong kiterjedését.

A Fomalhaut csillag például sok szempontból hasonlít a Vegára, azonban csillagkörüli korongjának tulajdonságait tekintve igencsak eltér attól. Ekkor felvetődnek a következő kérdések: vajon mi okozza azt, hogy két, egyébként hasonló csillag körül teljesen más típusú korong található? A csillagkeletkezési környezet különbözősége, vagy a csillagok működésének különbözősége? Ez a rejtély azonban még megoldásra vár.

A Vega, mint a nyári égbolt Lant csillagképének legfényesebb csillaga, régóta a figyelem középpontjában áll, és ennek megfelelően számos földi és űrbeli eszközzel észlelték. A James Webb- és a Hubble-űrtávcső által újonnan készített felvételek azonban minden eddiginél részletesebb képet adnak a csillagról, illetve a körülötte elhelyezkedő törmelékkorongról, amelynek segítségével megismerhetjük a rendszer napjainkig ismeretlen tulajdonságait.

Az itt leírt eredmények az Astrophysical Journal című szaklapban fognak megjelenni.

A cikk forrása: https://webbtelescope.org/contents/news-releases/2024/news-2024-030