2019.11.08.

Túlélhette egy bolygó a csillaga vörös óriássá válását?

Amikor egy csillag az életútja végére ér, és vörös óriássá válik, a felfúvódása során a bolygókat, amelyek „túl” közel keringenek hozzá, felfalja. Ez a jövő vár Földünkre is néhány milliárd év múlva. Egy nemrégiben megjelent tanulmány egy olyan exobolygó esetét tárta fel, amelyről meglehetősen ellentmondásos módon úgy tűnt, túlélte az anyacsillaga vörös óriás korát.

A TESS exobolygó-vadász űrszonda nemcsak bolygókat képes keresgélni, hanem olyan mérések is végezhetőek a felvételei alapján, amelyekből egy-egy csillag rezgései tárulnak fel. E rezgések a csillag belső működéséről árulkodó jelek, amelyek a fényességváltozás formájában válnak láthatóvá, és az asztroszeizmológia nevű tudományág foglalkozik velük. A rezgések, oszcillációk során a csillag kissé összehúzódik és kitágul, ez pedig hőmérséklet-, és így fényességváltozással is jár, s bár ennek mértéke csekély, ám a precíz megfigyelések alapján számításokat lehet végezni velük, amelyek az adott csillag számos tulajdonságát feltárják
A portugál Asztrofizikai és Űrtudományi Intézet kutatói vezette csoport a TESS felvételei alapján két vörös óriáscsillag, a HD 212771 és a HD 203949 vizsgálatát végezte el, ezek esetében ugyanis észlelhető volt az asztroszeizmológiai vizsgálatokhoz szükséges oszcilláció, és már korábban exobolygót is találtak körülöttük. Ez azt is lehetővé teszi, hogy a csillagfejlődés és a bolygórendszerük fejlődése közti kapcsolatot megvizsgálják.

 

A két vizsgált csillag alapvető fizikai tulajdonságainak (mint pl. méret, életkor, tömeg) megállapítását követően e tulajdonságok alapján a HD 203949 további, tüzetesebb vizsgálatára került sor. E csillag esetében kulcsfontosságú kérdés volt, hogy pontosan mely életszakaszát járja, ugyanis bolygójának jelenlegi pályája jelen tudásuk szerint belül esett azon a régión, amekkorára a csillag korábban már felfúvódott. Nyilvánvaló kérdés volt, hogy miként élhette túl a bolygó a csillaga ezen fázisát? (Érdeklődőknek: ez az 5,6 magnitúdós, 257 fényév távolságban lévő csillag, bár déli féltekés, most novemberben még tőlünk is megpillantható, igaz, csupán 5 fok magasságig emelkedik a déli horizont fölé kora este, a jele alapján planetáriumprogramokban megtalálható. )
A HD 203949 adatai alapján szimulációkat végeztek, amelyekben a csillag korábbi életszakaszának, felfúvódásai alapján valószínűsíthető méretét is megbecsülték, és ez alapján kiderült, hogy valószínűleg már túlvan a legnagyobb elérhető méretén. A csillagról és a bolygójáról korábbi, a Kepler űrtávcső kissé eltérő típusú adataira épült vizsgálatok során készült tömegbecsléseket is pontosították a TESS adatainak köszönhetően.

A szimulációkat a bolygójára is kiterjesztve az is kiderült, hogy a szó klasszikus értelmében egyáltalán nem élte túl a bekebelezést a bolygó, hanem egy „trükköt használt”, ugyanis csak akkor került a csillagának mai közelségébe, amikor az már összehúzódóban volt. Erre a számítások alapján a csillag és a bolygó közti árapály-kölcsönhatások adtak lehetőséget, a már csökkenő méretű csillag a bolygót ekkor húzta közelebb csak magához, korábbi, jóval távolabbi pályájáról. Összehasonlításul: az exobolygó jelenleg 0,63 CSE (csillagászati egység = átlagos Föld-Nap távolság) messze van a csillagától, ez mindenképp közelebbi pálya, mint ahol a felfúvódás külső határa volt; a korábbi, távolabbi pálya a számítások alapján 3,1 – 3,5 CSE távolságú lehetett, ez pedig kívül esett a csillag maximális méretén.

A kutatásnak nem az volt az elsődleges célja, hogy kiderítse, miként élte túl a HD 203949 bolygója a felfúvódást, hanem az, hogy a TESS felvételei alapján az asztroszeizmológia nyújtotta lehetőségeket a csillag-exobolygó rendszerek együttes vizsgálatában is felmérje, és ehhez kiváló alany volt a kérdéses rendszer.

A kutatás eredménye a The Astrophysical Journal-ben jelent meg október 29-én.

Az arXiv szerveren elérhető a teljes cikk.

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

Nincs még értékelés

Értékelés

About the Author: