National Geographic Magyarország

Az épp csak kialakult exobolygók hatalmas méretűek, és kb. 370 fényév távolságban találhatóak a PDS 70 nevű csillag körül. A korábbi megfigyelések beigazolódását forradalmi technológiai fejlesztések tették lehetővé.

A formálódóban lévő rendszert 1996 óta apró lépésekben fedezték fel, és 2018-ban mutatta ki az Európai Déli Obszervatórium felvétele a csillag körüli porkorongban az egyik éppen születő bolygót, a PDS 70b-t, majd 2019-ben a második, PDS 70c nevűre is rábukkantak egy újabb technikával készült felvételen. Ez utóbbi bolygó körül egy hold kialakulására utaló jeleket is észleltek ekkor.

A Hawaii Mauna Kea hegyén álló Keck Obszervatóriumban egy, a Caltech (Kaliforniai Műszaki Egyetem) kutatóinak vezetésével dolgozó nemzetközi kutatócsoportnak sikerült független felvételekkel igazolnia az újszülött óriásbolygók létezését, s erről az Astronomical Journal szakfolyóiratban be is számoltak. A felvételek elkészültét az obszervatóriumban nemrég felszerelt forradalmian új rendszer, az ún. infravörös piramidális hullámfront-szenzor, és a légkör torzító hatásait kivédő adaptív optika együttes működése tette lehetővé.

A PDS 70 az első olyan ismert, több exobolygós rendszer, amelynek formálódását a kutatók megfigyelhetik. „A két Jupiter-szerű születő exobolygó első felvételének elkészültekor volt némi zavar” – mondta Jason Wang, a Caltech asztrofizikusa, a kutatás vezető szerzője. „A bolygócsírák az új csillag körüli por- és gázkorongban sűrűsödnek össze, azonban ez a protoplanetáris korong egyúttal el is takarja a lényegi látványt előlünk. A felvételeken igen nehéz elkülöníteni a protoplanetáris korong anyagát a benne összeálló bolygóktól” – magyarázta Wang, aki a kutatócsoportjával kidolgozott egy új módszert e probléma megoldására. „Tudjuk, hogy a korong szimmetrikusan veszi körbe a csillagot, a bolygó pedig egyetlen pontként jelenhet meg a felvételeken. Ha a korong egészének fényességét ismerjük, akkor abból minden egyes pontjáét is ki lehet következtetni, s ahol nagyobb fényességet tapasztalunk, ott lehet a bolygó. Tudjuk, mennyire kellene fényesnek lennie az adott pontnak, ha csak egy porkorong lenne ott, és ezt a fényességet kivonva a teljes felvételből, a maradék kiadja magát a bolygót.”

A Keck II. Obszervatórium NIRC2 nevű infravörös kamerájával készültek el a felvételek, a nemrégiben felújított adaptív optika, és a valós idejű számítógépes vezérlés segítségével. „Ez a technológia drámaian megnövelte az exobolygók megfigyelésének lehetőségeit, különösen azokét, amelyek kis tömegű csillagok körül épp most alakulnak” – magyarázta Sylvain Cetre, a Keck Obszervatórium szoftvermérnöke, az új adaptív optika egyik fő fejlesztője. „Azt is lehetővé teszi majd ez a technológia, hogy sokat javítsunk az olyan nehezen megörökíthető célpontok felvételein is, mint a galaxisunk központja.” Az innovatív infravörös szenzor azt méri, hogy a bolygónk légköre miként torzítja el a beérkező fényt. Az adaptív optika önmagában is sokkal pontosabb felvételeket tesz lehetővé azzal, hogy kiküszöböli a légkörünk okozta torzítások javát, és az új korrekciós rendszer ezen még tovább javít, még élesebb és részletgazdagabb felvételek készülhetnek. „Ez az új technológia megsokszorozza a kinyerhető tudást” – mondta Peter Kurczynski, az NSF (Nemzeti Tudományos Alap), a kutatóprogramot részben finanszírozó intézet programigazgatója.

„A PDS 70 rendszeréről készült felvételek az elsők közt voltak, amelyeket Jason Wang csapata ennek a technológiának a tesztelése során készített. Nagyszerű és izgalmas látni, hogy mennyire kiválóan kiküszöbölte a légkörünk torzításait egy ilyen porban gazdag, születőben lévő bolygórendszer esetében is” – mondta el Charlotte Bond, az adaptív optika tervezésében és beszerelésében kulcsszerepet kapott kutató.

#csillagászat #születő bolygórendszer