Túlélőbolygók, illetve második generációs planéták
Bolygók – a neutroncsillagok és a fehér törpék körül
A Naphoz méretükben nagyjából hasonló csillagok – fejlődésük egy adott időszakában – vörös óriásokká fúvódnak fel, majd a 0,35 naptömegűnél kisebbek esetében az egész csillag összehúzódik, a 0,35 naptömegűnél nagyobbak pedig ledobják magukról csillaglégkörüket, s csak a magjuk húzódik össze. Az égitestek magja mindkét esetben fehér törpecsillaggá válik, mely mintegy 100-szor kisebb, mint a Nap. Az 1,4 naptömegnél nagyobb óriáscsillagok viszont – külső rétegeiket levetve – szupernóva-robbanásokat produkálnak, míg magjuk mintegy 10 km átmérőjű, szupersűrű anyagú neutroncsillaggá válik, a legnagyobb tömegűek esetében pedig fekete lyukká zuhan össze. De mi történik e csillagok bolygóival (már ha léteznek)?
Ha egy nagyjából Nap méretű csillag vörös óriássá alakul, tágulása következtében elnyeli belső bolygóit. Saját központi csillagunk – a számítások szerint – tízmilliárd év múlva válik vörös óriássá, s minden bizonnyal elpusztítja a legbelső bolygókat: a Merkúrt, majd a Vénuszt, abban viszont nem értenek egyet a csillagászok, hogy Földünk is hasonló sorsra jut, vagy „csak” csontszárazra ég a felfúvódó Nap halálos sugárözönében. A Mars, valamint a külső gázóriások (a Jupiter, a Szaturnusz, az Uránusz és a Neptunusz) pedig mindenképpen megmaradnak, s a továbbiakban a fehér törpévé összezuhant csillagmag körül keringenek. Megjegyzendő, hogy a vörös óriás fázisban csökken a csillagok tömegvonzása, így bolygóik külsőbb pályákra kerülnek.
Az exobolygók között is akadnak fehér törpék körül keringő planéták, mint például a V391 Peg b. kódjelű, 3,2 Jupiter-tömegű bolygó, melynek csillaga hajdan 0,9 naptömegű lehetett, mielőtt vörös óriássá alakult volna át, amikor is naprendszere belső bolygóit „lenyelte”, ám az említett óriásbolygót már nem érte el. A fehér törpe állapotban azután a csillagok hosszú évmilliárdokig stabilan fennmaradnak, így megmaradt bolygóik az idők végezetéig róhatják pályáik kilométereit.
S mi történik a neutroncsillagokká váló égitestek bolygórendszereivel? Vajon a gigászi erejű szupernóva robbanás az összes planétát elsöpri? Az ember hajlamos lenne azt hinni, hogy igen, ám a számítások szerint még ezeket a kataklizmákat is átvészeli egy-egy külső bolygó, s bár a robbanáskor a csillagból kiözönlő intenzív sugárzás lehántja külső rétegeit, anyagának jelentős része megmarad. A PSR 1719-14 b jelű óriásbolygó is egy idős neutroncsillag körül kering, s vélhetően túlélő planétáról van szó, mely jelenleg 1,4 Jupiter-tömegű, ám a robbanás és külső rétegei lehántása előtt valamivel nagyobb lehetett. S léteznek úgynevezett második generációs bolygók is, melyek a robbanás után a csillag körül maradt anyagtörmelékből álltak össze planétákká. Az első exobolygókat is pulzárok (periodikus sugárzást kibocsátó neutroncsillagok) körül fedezték fel. Például 1992-ben a PSR B1257+12 jelű pulzár körül több bolygó meglétét derítették ki. A közelmúltban pedig sikerült kimutatni egy pulzár körül keringő anyagkorongot is, melyből a jövőben planéták formálódhatnak. Deepto Chakrabarty és munkatársai, az amerikai Cambridge-ben (megkülönböztetendő az angliai Cambridge-től) található Massachusetts Institute of Technology (Massachusetts-i Műszaki Egyetem) kutatói a
13 000 fényévre, a Cassiopeia csillagkép irányában elhelyezkedő 4U 0142+61 kódnevű pulzárt vizsgálták a Spitzer űrtávcsővel, az infravörös tartományban (az infravörös sugárzás nem egyéb, mint a hősugárzás), s azonosították a neutroncsillag körül keringő anyagkorong infravörös sugárzását. A korong sugara mintegy 1,6 millió kilométer, tehát sokkal kisebb, mint a Merkúr pályájának a sugara, ám kb. tízszer annyi anyagot tartalmaz, mint a Föld tömege.
De milyen bolygók alakulhatnak ki a neutroncsillagok körül? A körülöttük keringő anyagkorongok valószínűleg kevesebb gázt tartalmaznak, mint a születő csillagok protoplanetáris korongjai, így kevesebb illékony anyag, főleg hidrogén és hélium épül bele a születő bolygókba, így nem alakulhatnak ki a Jupiterhez, a Szaturnuszhoz, az Uránuszhoz és a Neptunuszhoz hasonló gázóriások, hanem csak Föld-típusú kőzetbolygók. A neutroncsillagok azonban olyan erős röntgensugárzást zúdítanak felszínükre, hogy alkalmatlanok az életre. Sőt a központi égitestek erős sugárzása miatt minden bizonnyal légkörrel sem rendelkeznek. Az óriási elektromágneses sugárzás és az elektromosan töltött részecskék intenzív zápora miatt az elektronikus berendezések sem üzemelnének e planéták felszínén. Így sem emberes expedíciókat, sem űrszondákat nem lehet majd a jövőben sem ide küldeni. Csak biztonságos távolságból lehet továbbra is vizsgálni ezeket a különös világokat.
Lajos Mihály
