Mozgó felvétel készült négy bolygóról, melyek 133 fényévre keringenek egy csillag körül

A YouTube-on megosztott új videó az egyik legcsodálatosabb dolog, amit valaha láttunk a bolygótudományban. A videón négy fénypont látható, a...

A YouTube-on megosztott új videó az egyik legcsodálatosabb dolog, amit valaha láttunk a bolygótudományban.

A videón négy fénypont látható, amelyek részleges koncentrikus körökben mozognak egy középpontban lévő fekete korong körül. Amit valójában láthatunk, az egy bolygórendszer.

A négy pont exobolygó, a fekete korong pedig eltakarja csillagukat, amely 133,3 fényévnyire van a Földtől. A részleges körök a keringési mozgásaik, és 12 év megfigyeléséből állították össze a felvételt.

A csillag a HR8799, és 2008-ban az exobolygói alkották az első olyan rendszert (nem az első exobolygót, amely 2004-ben a 2M1207b volt), amelyet a csillagászok valaha is közvetlenül láttak.

Azóta Jason Wang, a Northwestern Egyetem csillagásza lelkesen figyeli őket. Ezeket a megfigyeléseket timelapse felvételekké állította össze - nem bármilyen tudományos okból, hanem csak azért, mert szuper dolog látni.

"Általában nehéz látni a bolygókat keringési pályán," - mondja Wang. (1)

"Például nem nyilvánvaló, hogy a Jupiter vagy a Mars kering a Nap körül, mert ugyanabban a rendszerben élünk, és nincs felülről rálátásunk. A csillagászati események vagy túl gyorsan vagy túl lassan történnek ahhoz, hogy filmen rögzítsék."

"De ez a videó bolygókat mutat be emberi időskálán mozogva. Remélem, hogy lehetővé teszi az emberek számára, hogy felfogják ezt a csodát."

A megerősített exobolygók - vagyis a Naprendszeren kívüli bolygók - jelenlegi száma meghaladja az 5200-at, de a legtöbbjüket még soha nem láttuk.

A csillagászok elsősorban közvetett módszerekkel találják meg az exobolygókat, tanulmányozva az exobolygó hatását a befogadó csillagra. A csillag fényében tapasztalható szabályos, halvány ugrások azt jelzik, hogy egy keringő exobolygó halad el köztünk és a csillag között; a csillagfény hullámhosszának halvány változásai az exobolygó és a csillag közötti gravitációs kölcsönhatást jelzik.

Ennek az az oka, hogy valójában rendkívül nehéz közvetlenül látni egy exobolygót. Nagyon kicsik, és nagyon halványak a csillagukhoz képest; minden általuk kibocsátott vagy visszavert fényt általában elnyeli a csillag lángoló fénye.

Időnként azonban szerencsénk van. Az exobolygók nagyok és kellően elkülönülnek a csillaguktól, a rendszer pedig úgy van beállítva, hogy ha a csillag fénye blokkolva van, akkor kis kísérőfoltokként láthatjuk őket.

Még ritkább az, hogy összetett bolygókeringésüket észlelhetjük, egyszerűen azért, mert az érintett pályák időskálája sokkal hosszabb, mint az az idő, amióta a tudósok közvetlenül észlelték az első exobolygót.

De Wangnak és csapatának mára elegendő megfigyelési adatai gyűltek össze a HR8799-ről egy timelapse felvételhez, amely részleges pályákat mutat.

"Semmit sem nyerhetünk tudományosan abból, ha a keringő rendszereket timelapse videóban nézzük, de segít másoknak értékelni, amit tanulmányozunk," - mondja Wang.

"Nehéz lehet szavakkal elmagyarázni a tudomány árnyalatait. De ha a tudományt tettekben mutatjuk be, az segít másoknak megérteni annak fontosságát."

A megfigyeléseket a WM Keck Obszervatórium segítségével gyűjtötték össze, és Wang adaptív optikával korrigálta a Föld légkörének torzító hatását.

Az időeltolódást az adatok közötti időbeli ugrások korrigálására szintén feldolgozták, megmutatva a négy exobolygó egyenletes keringési mozgását.

A 12 éves megfigyelésből egy 6 másodperces videót sikerült készíteni.

A felvétel közepén lévő fekete kör a fiatal, 30 millió éves csillag, tömege körülbelül 1,5-szerese, fényessége pedig 4,9-szerese a Napénak.

A legbelső exobolygó a HR8799e, amelynek tömege 7,4-szerese a Jupiterének, és a Föld és a Nap távolságának 16,25-szörösére kering a csillag körül, és 45 év alatt teszi meg az utat. A tudósoknak sikerült elemezniük az exobolygó fényét, hogy megállapítsák, egy vihar sújtotta gázóriásról van szó.

Kifelé haladva a HR8799d tömege 9,1-szerese a Jupiterének, és 26,67 csillagászati egységnyi távolságra kering 100 éves keringési idővel.

A HR8799c tömege a Jupiterének 7,8-szerese, és 41,4 csillagászati egységnyi távolságban kering (csak kicsit távolabb, mint a Nap és a Plútó távolsága) 190 éves keringési periódussal. A tudósok megállapították, hogy a légkörében víz van.

Végül a HR8799b tömege a Jupiterének 5,7-szerese, 71,6 csillagászati egységnyi távolsággal és 460 éves keringési periódussal rendelkezik.

De még nagyon messze vagyunk attól, hogy befejezettnek tekintsük a HR8799 rendszer megfigyelését.

Egy tavaly decemberben megjelent tanulmány egy ötödik exobolygó lehetséges létezését találta, amely kisebb és közelebb van a csillaghoz, mint testvérei. A jelölt a becslések szerint a Jupiter tömegének 4-7-szerese, és 4-5 csillagászati egységnyi távolságra kering, ami megnehezíti a közvetlen észlelést.

Wang és kollégái keményen dolgoznak a rendszer fényének elemzésén. Remélik, hogy nem csak a csillag, hanem a körülötte lévő világok összetételéről is részletes információkat szerezhetnek.

"Az asztrofizikában legtöbbször adatelemzést vagy hipotézisek tesztelését végezzük," - mondja Wang.

"De ez a tudomány szórakoztató része. Egy kis áhítatot kelt." (2)

(1) - https://news.northwestern.edu/stories/2023/01/
(2) - https://www.sciencealert.com/incredible-foota