Alfonz, Zenóbia2020. október 30., péntek
Tudomány

Magyar kutatók egy különleges, fiatal kettős csillagrendszer titkait fedték fel

2018.07.21.Erdélyi Ilona
National Geographic Magyarország

A Napénál jóval erősebb folttevékenység, nagy energiájú felfénylések, a csillagokba zuhanó anyagtömeg – eddig ismeretlen részletek egy 450 fényévre levő csillagpár világából.

A Kepler és a Spitzer űrtávcső
Illusztráció: NASA/JPL-Caltech/Wendy Stenzel, NASA/JPL-Caltech

Az exobolygókra vadászó Kepler és a fiatal csillagrendszerek infravörös sugárzását vizslató Spitzer űrtávcső egyesített erejével tárta fel egy magyar kutatócsoport a DQ Tau rendszerében zajló fizikai folyamatokat.
A DQ Tau rendszerben két fiatal csillag kering egymás körül elnyúlt pályán, 16 napos periódussal. Mindkét csillag tömege mintegy fele csak a Napénak. A rendszer a Bika csillagképben található, egy tőlünk 450 fényév távolságban levő csillagkeletkezési területen. A csillagok nagyon fiatalok, mintegy 1 millió évvel ezelőtt alakultak ki, és körülöttük még megtalálható a por- és gázanyagból álló korong. Ennek a korongnak központi szerepe volt a kettőscsillag felépítésében, sőt még mindig áramlik belőle anyag a csillagokra. Lehetséges, hogy bolygók is keletkeznek benne, bár ezek megfigyeléséről még nem érkezett hír.

A Kepler űrtávcső K2 küldetése során számos fiatal csillagot figyelt meg a Bika csillagképben, közöttük egy sikeres magyar pályázat eredményeképpen a DQ Taut is. A megfigyelések rendkívül pontos fényességértékeket szolgáltattak, melyek alapján érzékelhetővé vált ahogyan a kettőscsillag látható tartománybeli sugárzása időben változott. A magyar kutatók javaslatára a Kepler-mérésekkel összehangolva a Spitzer űrtávcső is célba vette a DQ Taut, és infravörös hullámhosszon szolgáltatott információt a korong anyagának hősugárzásáról és ennek változásairól.

Csillagfoltok, kifényesedések, anyagbehullás és fényelnyelés a DQ Tau rendszerben
A két csúcsműszer adatai, kiegészítve az MTA CSFK Csillagászati Intézet Piszkéstetői Obszervatóriumában végzett különböző színszűrőkkel készült mérésekkel egyértelműen megmutatták, hogy a csillagok felszínét kiterjedt foltok borítják. Bár a Nap esetében is láthatunk napfoltokat, ezek kevesebb, mint 4 százalékát borítják a Nap felszínének, míg a DQ Tau rendszerben ez az arány elérheti az 50 százalékot is. A csillagfoltok a csillagok erős mágneses tere következtében létrejövő nagyfokú csillagaktivitás következtében alakulnak ki, és a csillagok 3 napos tengelyforgása során periodikusan láthatóvá válnak.

A kutatók kimutatták az erős mágneses tér egy másik figyelemreméltó következményét is, a nagyenergiájú csillagfelfényléseket, azaz flereket. Hasonló fizikai jelenségek megfigyelhetők a Napon is, ahol a flerek rövid időre megnövelik a Nap fényességét, és nagysebességű elektronokat, ionokat és atomokat juttatnak ki a napkoronába és a bolygóközi térbe. A DQ Tau esetében azonban e flerek során sokkal több energia szabadul fel. Míg a Napon a legnagyobb energiájú felfénylések során 1025 Joule energia szabadul fel néhányszor tíz perc leforgása alatt, a DQ Tau rendszerben ennél tízszer vagy százszor több a kibocsátott energia.

A kettőscsillag mindkét tagja erősen elnyúlt pályán kering, aminek következtében a csillagok 16 naponta megközelítik a rendszert körülvevő por- és gázkorong belső peremét, és onnan anyagot vonzanak a rendszer belsejébe. Ez a behulló anyag végül a középpontban megérkezik valamelyik csillag felszínére, jelentős mértékben megnövelve a csillagok fényességét egy rövid időre. Az erősebb megvilágítás hatására a korong belső része felmelegszik, ami a Spitzer űrtávcső által megfigyelhető megnövekedett hősugárzáshoz vezet. A kutatócsoport kimutatta, hogy minden 16 napban átlagosan 1020 kg anyag hullik rá a csillagokra a korongból. Ez akkora, mint a Szaturnusz Enceladus holdjának, vagy a Naprendszer egyik legnagyobb aszteroidájának, a Pallasnak a tömege.

Az anyagbehullás a korong belső pereméről a csillagok felszínére valószínűleg bonyolult útvonalon történik, részben mivel a két keringő égitest komplex és folyton változó gravitációs teret hoz létre, részben pedig mert a csillagok erős mágneses tere szabja meg, hogy merre áramlanak a töltött részecskék. A Kepler fotometriai idősorainak elemzéséből az MTA kutatói megállapították, hogy a behulló anyag időről időre bekerül a látóirányunkba, és részben elfedi a csillagok fényét, így a rendszer a várakozásokhoz képest halványabb.

Magyar eredmények nemzetközi csúcsműszerekkel
„A DQ Tau fiatal kettős rendszer egyedülálló abban az értelemben, hogy négy különböző fizikai jelenséget: csillagfoltokat, flereket, anyagbehullást és a látóirányban fényelnyelést sikerült megfigyelni, melyek egyidőben hatnak és változtatják a csillagok fényességét” – mondta Kóspál Ágnes, a kutatás vezetője, az Európai Kutatási Tanács Starting Grant ösztöndíjának nyertese. Az, hogy a kutatók el tudták különíteni a négyféle hatást az űrtávcsövek Föld felszínéről elérhetetlen fotometriai pontosságának köszönhető. A DQ Tau további tanulmányozása segít majd abban, hogy a kutatók valódi „Tatooine-szerű” csillagrendszereket fedezhessenek fel, és megérthessék keletkezésüket és fejlődésüket. Ezek a kérdések ma aktuálisabbak, mint valaha, mivel egyre több eredmény utal arra, hogy a Naphoz hasonló csillagok többsége ilyen többes rendszerben született, és csak később bomlanak fel különálló csillagokra az egymás közötti dinamikai kölcsönhatások eredményeképpen.

A kutatás eredményeit az Astrophysical Journal című folyóiratban publikálták a szerzők: Kóspál Ágnes, Ábrahám Péter, Zsidi Gabriella, Vida Krisztián, Szabó Róbert, Moór Attila, Pál András: „Spots, flares, accretion, and obscuration in the pre-main-sequence binary DQ Tau”.

Hozzászólások

Robothalak segítségével vizsgálták a halrajokat

Robothalak segítségével vizsgálták a halrajokat

Robothalak segítségével vizsgálták a rajban úszó halak

A Naprendszer egyik legérdekesebb aszteroidája

A Naprendszer egyik legérdekesebb aszteroidája

A mintegy 225 kilométer széles 16 Psyche a Mars és a Jupiter közötti fő kisbolygóöv egyik legnagyobb objektuma.

Új pályaadatok születtek az Apophis kisbolygóról

Új pályaadatok születtek az Apophis kisbolygóról

A kisbolygó a jövőben több alkalommal is elhalad a Föld közelében, a kérdés az, hogy ezek mennyire lesznek közeliek.

Mesterséges intelligencia fedezett fel egy új krátert a Marson

Mesterséges intelligencia fedezett fel egy új krátert a Marson

A NASA által használt mesterséges intelligencia (MI) az első, amely hasonló eredményt ért el.

Európa is részt vesz a Hold körüli űrállomás megépítésében

Európa is részt vesz a Hold körüli űrállomás megépítésében

Az Egyesült Államok az Artemis-program keretében egy olyan űrállomást is létre akar hozni a Holdnál, amely támogatni tudja a későbbi missziókat.

National Geographic 2020. októberi címlap

Előfizetés

A nyomtatott magazinra,
12 hónapra

9 960 Ft

Korábbi számok

National Geographic 2010. januári címlapNational Geographic 2010. februári címlapNational Geographic 2010. márciusi címlapNational Geographic 2010. áprilisi címlapNational Geographic 2010. májusi címlapNational Geographic 2010. júniusi címlapNational Geographic 2010. júliusi címlapNational Geographic 2010. augusztusi címlapNational Geographic 2010. szeptemberi címlapNational Geographic 2010. októberi címlapNational Geographic 2010. novemberi címlapNational Geographic 2010. decemberi címlapNational Geographic 2011. januári címlapNational Geographic 2011. februári címlapNational Geographic 2011. márciusi címlapNational Geographic 2011. áprilisi címlapNational Geographic 2011. májusi címlapNational Geographic 2011. júniusi címlapNational Geographic 2011. júliusi címlapNational Geographic 2011. augusztusi címlapNational Geographic 2011. szeptemberi címlapNational Geographic 2011. októberi címlapNational Geographic 2011. novemberi címlapNational Geographic 2011. decemberi címlapNational Geographic 2012. januári címlapNational Geographic 2012. februári címlapNational Geographic 2012. márciusi címlapNational Geographic 2012. áprilisi címlapNational Geographic 2012. májusi címlapNational Geographic 2012. júniusi címlapNational Geographic 2012. júliusi címlapNational Geographic 2012. augusztusi címlapNational Geographic 2012. szeptemberi címlapNational Geographic 2012. októberi címlapNational Geographic 2012. novemberi címlapNational Geographic 2012. decemberi címlapNational Geographic 2013. januári címlapNational Geographic 2013. februári címlapNational Geographic 2013. márciusi címlapNational Geographic 2013. áprilisi címlapNational Geographic 2013. májusi címlapNational Geographic 2013. júniusi címlapNational Geographic 2013. júliusi címlapNational Geographic 2013. augusztusi címlapNational Geographic 2013. szeptemberi címlapNational Geographic 2013. októberi címlapNational Geographic 2013. novemberi címlapNational Geographic 2013. decemberi címlapNational Geographic 2014. januári címlapNational Geographic 2014. februári címlapNational Geographic 2014. márciusi címlapNational Geographic 2014. áprilisi címlapNational Geographic 2014. májusi címlapNational Geographic 2014. júniusi címlapNational Geographic 2014. júliusi címlapNational Geographic 2014. augusztusi címlapNational Geographic 2014. szeptemberi címlapNational Geographic 2014. októberi címlapNational Geographic 2014. novemberi címlapNational Geographic 2014. decemberi címlapNational Geographic 2015. januári címlapNational Geographic 2015. februári címlapNational Geographic 2015. márciusi címlapNational Geographic 2015. áprilisi címlapNational Geographic 2015. májusi címlapNational Geographic 2015. júniusi címlapNational Geographic 2015. júliusi címlapNational Geographic 2015. augusztusi címlapNational Geographic 2015. szeptemberi címlapNational Geographic 2015. októberi címlapNational Geographic 2015. novemberi címlapNational Geographic 2015. decemberi címlapNational Geographic 2016. januári címlapNational Geographic 2016. februári címlapNational Geographic 2016. márciusi címlapNational Geographic 2016. áprilisi címlapNational Geographic 2016. májusi címlapNational Geographic 2016. júniusi címlapNational Geographic 2016. júliusi címlapNational Geographic 2016. augusztusi címlapNational Geographic 2016. szeptemberi címlapNational Geographic 2016. októberi címlapNational Geographic 2016. novemberi címlapNational Geographic 2016. decemberi címlapNational Geographic 2017. januári címlapNational Geographic 2017. februári címlapNational Geographic 2017. márciusi címlapNational Geographic 2017. áprilisi címlapNational Geographic 2017. májusi címlapNational Geographic 2017. júniusi címlapNational Geographic 2017. júliusi címlapNational Geographic 2017. augusztusi címlapNational Geographic 2017. szeptemberi címlapNational Geographic 2017. októberi címlapNational Geographic 2017. novemberi címlapNational Geographic 2017. decemberi címlapNational Geographic 2018. januári címlapNational Geographic 2018. februári címlapNational Geographic 2018. márciusi címlapNational Geographic 2018. áprilisi címlapNational Geographic 2018. májusi címlapNational Geographic 2018. júniusi címlapNational Geographic 2018. júliusi címlapNational Geographic 2018. augusztusi címlapNational Geographic 2018. szeptemberi címlapNational Geographic 2018. októberi címlapNational Geographic 2018. novemberi címlapNational Geographic 2018. decemberi címlapNational Geographic 2019. januári címlapNational Geographic 2019. februári címlapNational Geographic 2019. márciusi címlapNational Geographic 2019. áprilisi címlapNational Geographic 2019. májusi címlapNational Geographic 2019. júniusi címlapNational Geographic 2019. júliusi címlapNational Geographic 2019. augusztusi címlapNational Geographic 2019. szeptemberi címlapNational Geographic 2019. októberi címlapNational Geographic 2019. novemberi címlapNational Geographic 2019. decemberi címlapNational Geographic 2020. januári címlapNational Geographic 2020. februári címlapNational Geographic 2020. márciusi címlapNational Geographic 2020. áprilisi címlapNational Geographic 2020. májusi címlapNational Geographic 2020. júniusi címlapNational Geographic 2020. júliusi címlapNational Geographic 2020. augusztusi címlapNational Geographic 2020. szeptemberi címlapNational Geographic 2020. októberi címlap

Hírlevél feliratkozás

Kérjük, erősítsd meg a feliratkozásod az e-mailben kapott linkre kattintva!

Kövess minket