szerző:
hvg.hu

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 egymillió 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, amelyek 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.

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 három napos tengelyforgása során periodikusan láthatóvá válnak.

A Kepler és a Spitzer űrtávcső
©

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 kilogramm 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.

„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 egy időben 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.

Ha máskor is tudni szeretne hasonló dolgokról, kövesse a HVG Tech rovatának Facebook-oldalát.

Érdekesnek találta cikkünket?
Legyen HVG pártoló tag!

A HVG Pártoló Tagság programja az első olyan kezdeményezés, aminek keretében az olvasóink közelebb kerülhetnek szerkesztőségünkhöz és támogatásukkal segíthetik, hogy újságírói munkánkat továbbra is az eddig megszokott magas színvonalon végezhessük. Tagjainknak heti exkluzív hírlevelet küldünk, rendezvényeket kínálunk, a könyveinkre és egyéb termékeinkre pedig komoly kedvezményt adunk. Támogatóként már heti egy kávé árával is hozzájárulhat a minőségi újságíráshoz! „Amikor annyira eluralkodik a mindennapi életünkön a virtualitás, üdítő igazi emberi kapcsolatokat építeni.”
K. Erna – Pártoló tag


„Régóta olvasom a HVG-t és cikkei között mindennap találok érdekfeszítőt!”
H. Szabolcs - Támogató
Csatlakozzon programunkhoz, támogassa munkánkat egyszeri hozzájárulással vagy fizessen elő a hetilapra!
A HVG Pártoló Tagság programja az első olyan kezdeményezés, aminek keretében az olvasóink közelebb kerülhetnek szerkesztőségünkhöz, és támogatásukkal segíthetik, hogy újságírói munkánkat továbbra is az eddig megszokott magas színvonalon végezhessük. Támogatóként már heti egy kávé árával is hozzájárulhat a minőségi újságíráshoz! Csatlakozzon programunkhoz, támogassa munkánkat egyszeri hozzájárulással vagy fizessen elő a hetilapra!