2019.01.18.

A kettőscsillagoknak „függőleges” bolygórendszerük is lehet

A mi Naprendszerünk egyszerű, egyetlen csillag körül keringő rendszer, amelynek kialakulása során a protoplanetáris korong a Nap egyenlítői síkja mentén halmozódott és a tengelyforgása is a Napét követi. A világ azonban nem minden esetben jut ilyen, számunkra hétköznapi felállásba, számtalan csillag egy kettős vagy épp többes rendszer része, s ezeknél a protoplanetáris korong kialakulását is számos tényező befolyásolja. Az elméleti modellszámítások szerint a különböző dinamikai hatások miatt kialakulhatnak „félrebillent” rendszerek, ahol a korong nem a csillag egyenlítője, vagy a kettőscsillag saját keringési síkja mentén halmozódik. Az ilyen rendszerek azután az igen gyorsan, a protoplanetáris korong fennállásának általában max. 3 millió évén belüli stabilizálódásuk során válhatnak „hagyományos” egyenlítői síkú keringővé, vagy arra merőleges, poláris síkban keringővé. Mivel ez a stabilizálódás igen hamar lezajlik, az ilyen, kettőscsillagok körüli korongokat igen nagy valószínűséggel vagy az egyenlítői, vagy a poláris síkban keringőként fogjuk látni, nem pedig átmeneti állapotukban.
Az eddigi csillagászati megfigyelések során csak olyan fiatal kettőscsillagok körüli protoplanetáris korongokat találtak, ahol a kettős saját keringési síkjában forgott a korong is, a poláris síkú keringésre eddig nem akadtak példák. Azonban 2017. novemberében a chilei ALMA (Atacamai Nagyméretű Milliméteres/Szubmilliméteres Hálózat, bemutatkozó videó) rádiótávcsöveivel sikerült egy poláris síkban lévő korongot felfedezni. A rendszer a HD 98800 nevű, a Serleg (Crater) csillagképben található, és mintegy 146 fényévre van tőlünk. Nem is egy sima kettőscsillagról van szó ez esetben, hanem olyan négyes rendszerről, amelyet két, egymás körül keringő csillagpár alkot. A párok tagjai egymástól 1 CSE (csillagászati egység, vagyis az átlagos Nap-Föld távolság), míg a két pár egymástól 54 CSE távolságban keringenek. A rendszer B jelű csillagpárja körül látható a fényes korong, amelyet már az 1980-as években felfedeztek, a korong mérete, szerkezete, fejlődési állapota megállapítása végett folytatták le a 2017-es megfigyeléseket. Az sem volt eleinte világos, hogy a korong törmelékből áll-e, vagy gázokban gazdag protoplanetáris korong lehet-e. A korong oxigén, hidrogén és szén-monxid gázai, valamint a mért eloszlási adatokkal végzett modellszimulációk ez utóbbit erősítik meg, vagyis valóban gázban gazdag protoplanetáris korongról van szó. Maga a négyes csillagrendszer is igen fiatal, kb. 10 millió éves lehet.

A mérések alapján kétféle orientációjúnak vélték a protoplanetáris korongot: vagy 26, vagy 154 fokos elhajlású lehet az égbolt síkjához képest. Amennyiben a 154 fokos inklináció érvényes, ez csupán 6 fokra áll attól, hogy polárisnak tekinthessük a kettős keringési síkjához viszonyítva. A 26 fokos esetnél a kettős keringési síkjától 48 fokos eltérésben van, így ez átmeneti állapotot jelentene. Annak az esélye, hogy pont az átmeneti állapotát lássuk a rendszernek, ami a protoplanetáris korong stabilizálódása során kis ideig áll fenn, egészen csekély, így a kutatócsoport úgy véli, hogy poláris keringésű lehet a korong.

Egyelőre ugyan nem sikerült bolygókat találni a rendszerben, de az adatok alapján a korong pora csomósodást mutat, s a mérések alapján e szemcsék a rendszer belső részei felé sodródnak, vagyis ugyanolyan folyamatok játszódhatnak le itt is, mint egy „hagyományos”, egy csillag körüli rendszerben, ahol elkezdődött a bolygóképződés. A feltételezés a négyes rendszer születéséről pedig az, hogy a két, külön-külön kialakult kettőscsillag egymás közelébe jutott, majd egymás gravitációs fogságába estek. Lehetséges olyan felállás, hogy a már kialakulóban lévő protoplanetáris korong e találkozás hatására vette fel a poláris pályasíkot, de a modellszámítások ezt egyáltalán nem teszik szükségessé, spontán is kialakul ilyen orientáció, mégpedig a kettősök mintegy 46%-a esetében.

A kutatásról a Nature Astronomy január 14-én számolt be (ezen a linken pedig a szabadon olvasható változatát találjuk a cikknek).
A cikk művészi elképzelést tükröző ábrája a Warwicki Egyetem híréből

Landy-Gyebnár Mónika
(További fordítások a szerzőtől facebookon:  Égen – Földön – Föld alatt)

Nincs még értékelés

Értékelés

About the Author: