A CSFK kutatójának részvételével folytatott nemzetközi csillagászati együttműködésben először mutattak ki olyan anyagcsomókat egy fiatal csillag körül, amelyek óriásbolygókká fejlődhetnek

A kutatás az ESO által közzétett látványos új felvételen alapul, amely a Jupiterhez hasonló óriásbolygók keletkezésének magyarázatához is támpontokat ad. A VLT egyik távcsövén található SPHERE (Spectro-Polarimetric High-Contrast Exoplanet REsearch) műszerrel készült felvétel lenyűgöző részleteket tár fel a V960 Mon jelű fiatal csillag körüli anyagról. Ez a csillag a Földtől több mint 5000 fényévnyire található a Monoceros (Egyszarvú) csillagképben. Először 2014-ben keltette fel a csillagászok figyelmét, amikor egy kitörés során fényessége váratlanul több mint hússzorosára növekedett. A kitörés kezdete után nem sokkal végzett SPHERE-megfigyelések kimutatták, hogy a V960 Mon körül keringő anyagban még saját Naprendszerünknél is nagyobb spirálkarok vannak.

A V960 Mon annak a Kóspál Ágnes által vezetett felmérésnek is része volt, amelyben ALMA-mérések segítségével megállapították, hogy a fiatal kitörő csillagok körüli korongok a kitöréseket nem mutató normális fiatal csillagok korongjainál jellemzően kisebbek, ugyanakkor nagyobb tömegűek. Az eredmények arra utaltak, hogy ezek többsége gravitációsan instabil lehet, azaz a csillag körül keringő anyag összecsomósodhat, majd a csomók összeomolhatnak. Az ALMA-képeken azonban első látásra nem látszott ilyen csomósodás.

A spirálkarok felfedezése nyomán a csillagászok Philipp Weber (Santiagoi Egyetem, Chile) vezetésével újra megvizsgálták a korábbi ALMA-méréseket. A VLT-megfigyelések a csillag körüli poros anyag felszínét szondázzák, míg az ALMA mélyebbre tud bepillantani annak szerkezetébe. Az ALMA-mérések alapos új feldolgozása révén nyilvánvalóvá vált, hogy a V960 Mon körüli spirálkarok tényleg széttöredeznek, ami a bolygókéhoz hasonló tömegű csomók kialakulását eredményezi. A felfedezés azért igazán jelentős, mert a kutatók először mutattak ki olyan csomókat egy fiatal csillag körül, amelyek potenciálisan óriásbolygókká fejlődhetnek.

A csillagászok szerint az óriásbolygók keletkezése kétféle módon lehetséges. Vagy egy fokozatos növekedési folyamat révén jönnek létre, melynek során a bolygókezdemények összeütköznek és összetapadnak, vagy gravitációs instabilitás révén, amikor a csillag körüli anyag nagyobb darabjai összehúzódnak és összeomlanak. Míg az előbbi forgatókönyvre a kutatók korábban már találtak bizonyítékot, az utóbbira eddig kevés jel utalt. A mostani megfigyelések elsőként igazolják, hogy a gravitációs instabilitás a bolygók méret- és tömegskáláján is megtörténhet.

Az ESO különböző műszereivel a csillagászok minden eddiginél több részletet figyelhetnek meg e születőben lévő lenyűgöző bolygórendszerről. Ebben hamarosan kulcsszerepet fog játszani az ESO Rendkívül Nagy Távcsöve (Extremely Large Telescope, ELT) is, amely a chilei Atacama-sivatagban épül. Az ELT lehetővé teszi majd, hogy a kutatók többet megtudjanak a V960 Mon körül felfedezett csomók kémiai tulajdonságairól, és feltárják annak az anyagnak az összetételét, amelyből a bolygók keletkezhetnek.

Kóspál Ágnes munkáját az Európai Kutatási Tanács (ERC) is támogatja. A tanulmány elkészítésében chilei, amerikai, olasz, magyar és tajvani kutatóintézetek munkatársai vettek részt.

Forrás: eso.org