Különös világok

Ahol három nap is, és ahol egy nap sem ragyog az égen

Ahogy a csillagászok az egyre fejlettebb földi és űrtávcsövek segítségével mind több, Naprendszeren kívüli, ún. exobolygót fedeznek fel, megannyi egzotikus világra is sikerül rábukkanniuk, melyek merőben elütnek saját Naprendszerünk planétáitól, s jelzik, mennyire változatos és különös is az a hely, amit úgy nevezünk: Világegyetem.

Számunkra teljesen természetes, hogy égboltunkon – már ha nem borítják felhők – egyetlen nap fénylik, ám vannak bolygók, melyek egén két vagy három nap ragyog, ugyanis nagy számban találhatók kettős csillagok, melyek közös tömegközéppontjuk körül keringenek, sőt hármas csillagrendszerek is akadnak, még bonyolultabb pályamozgásokkal. A kutatók pedig már korábban is feltételezték, hogy a kettős csillagrendszerekben szintén találhatók bolygók, melyek – amennyiben a két csillag között kicsi a távolság, s ún. szoros kettőst alkotnak – mindkét napot körbejárják keringésük során, ha viszont a két csillag távolabb található egymástól, akkor a csillagpár egyik vagy másik tagja körül róják pályájuk kilométereit, az utóbbi évtizedben aztán igazolódtak is ezek az elméletek.

Az amerikai Kepler űrtávcső segítségével már 2011-ben felfedezték a Kepler-16 nevű szoros csillagpárost, mely egy 0,69, illetve egy 0,20 naptömegű égitestből áll, s a két csillag 41 földi nap alatt kerüli meg közös tömegközéppontjukat. A rendszert vizsgáló csillagászok pedig – köztük a magyar Fűrész Gábor – kiderítették, hogy egy, a Jupitertől némileg kisebb tömegű bolygó 229 nap alatt mindkét csillagot megkerüli, így égboltján előbb az egyik, majd a másik nap is felkel, hogy aztán egymást követően lenyugodjanak a láthatár mögött. S a bolygó nemcsak ebben térhet el Naprendszerünk planétáitól, ugyanis míg a mi óriásbolygóink döntő részben gázokból állnak, addig az említett hatalmas exobolygó az eddigi kutatások szerint csak felerészben állhat könnyű gázokból (hidrogénből és héliumból), felerészben viszont jég és sziklák alkotják, s mínusz hetven-mínusz száz Celsius-fokos hideg uralja a különös planéta jég-szikla felszínét. S ugyancsak a Kepler űrtávcsővel bukkantak rá a 4900 fényévre lévő Kepler-34 rendszerre, mely két, a Napunkkal méretében és tömegében megegyező csillag szoros kettőse, körülöttük pedig egy Szaturnusz méretű óriásbolygó rója pályája kilométereit. Az 5400 fényévre található Kepler-35 rendszerben pedig – melyet egy 0,80 és egy 0,89 naptömegű csillag alkot – ugyancsak egy akkora planéta kering napjai körül, mint amekkora Naprendszerünk második legnagyobb bolygója. Még különösebbek viszont a planétát is tartalmazó, három csillagból álló rendszerek, mint például a Kentaur csillagképben, 340 fényévre lévő HD 131399-es, melynek fő csillaga, a HD 131399A nyolcvan százalékkal nagyobb, mint a Nap, s tőle 80 Csillagászati Egységre (CSE) egy, a Jupiternél négyszer nagyobb, gigantikus óriásbolygó kering ugyancsak méretes csillaga körül. (Egy CSE megegyezik a Nap – Föld közepes távolsággal, ami mintegy 150 millió kilométernek felel meg.) A fő csillagtól 300 CSE legnagyobb távolságra pedig a rendszer két kisebbik csillaga található, melyek egyrészt közös tömegközéppontjuk, másrészt a legnagyobb csillag körül is keringenek. Így a központi égitestet 550 földi év alatt megkerülő bolygó egén a keringési pálya egy részén minden nap három, egymást követő napfelkelte és naplemente látható, a pálya negyedén ellenben olyan pozícióba kerül a planéta, hogy a három csillag egyszerre, teljesen és állandó jelleggel fénybe vonja, így 100-140 földi napig örökös nappal uralkodik rajta…

A másik végletet azok a „bolygók” alkotják, melyeknek nincs napjuk, ezért – mivel a bolygó meghatározásához hozzátartozik, hogy csillag körül keringjen – nem is minősíthetők bolygóknak. S nem is planétáknak, hanem planemóknak nevezzük ezeket a Galaxis középpontja körül keringő különös égitesteket, melyeken örökös sötétség és dermesztő hideg honol. De miként létezhetnek? Az egyik magyarázat, hogy összehúzódó gáz- és porfelhőből jöttek létre, csaknem úgy, mint a bolygók, ám mégsem egészen úgy, mivel a planéták születő csillagok körüli gáz-por korongokból alakultak, alakulnak ki. A másik magyarázat szerint viszont fiatal s még elég kaotikus naprendszerekből lökődtek/lökődnek ki. Ezekben ugyanis még nagyon sok bolygó, illetve bolygókezdemény kering, s gravitációs kölcsönhatásaik során egy-egy planétát ki is repíthetnek a rendszerből. Majd előfordulhat, hogy sodródásuk során egy közeli csillag – gravitációs erejével – befogja őket, s elképzelhető, hogy egyes, napjuk körül roppant elnyújtott ellipszis alakú pályán, ráadásul a naprendszer fő pályasíkjától eltérő pályasíkban keringő exobolygó korábban planemo volt. Befogásuk után viszont – gravitációs hatásaikkal – ezek az égitestek pályaháborgásokat idéznek elő a rendszerben, melyek során akár ki is lökődhet egy bolygó a csillagközi térbe, s így planemóvá válik, majd akár ezt is befoghatja később egy másik csillag.

A kanadai Torontói Egyetem kutatói által a kétezres években felfedezett, tőlünk 450 fényévre eső négy fiatal, mindössze pár millió éves égitestről viszont még azt sem lehet egyértelműen kijelenteni, hogy planemók-e, vagy barna törpék. Az utóbbiak olyan égitestek, melyek tömegvonzásukkal több kozmikus anyagot gyűjtenek magukba, mint a bolygók, de nem annyit, mint a csillagok, s így magjukban nem alakul ki olyan magas nyomás és hőmérséklet, hogy beinduljon a hidrogénfúzió, és felragyogjon egy új csillag. Ehhez akkora égitesttömeg kell, mint a Jupiter tömegének a nyolcvanszorosa. Tizenhárom Jupiter-tömegű objektumokban azonban beindulhat a lítium- vagy a deutériumfúzió, és egy ekkora barna törpében százezer éven keresztül ki is tarthat a termonukleáris reakció, de aztán leáll, és a barna törpe kihuny. Visszatérve a négy vizsgált égitestre: kettőjük tömege a Jupiter tömegének a néhányszorosa és a tízszerese közé, kettejüké pedig tíz- és tizenöt Jupiter-tömeg közé esik. S Ray Jayawardhana sri-lankai csillagász szerint ezek vagy a legkisebb barna törpék, vagy a legnagyobb planemók. Körülöttük pedig porkorong található, melyekből idővel kísérőégitestek formálódhatnak, s miniatűr naprendszerek születhetnek.

S ugyancsak érdekes az Európai Déli Obszervatórium 3,5 méteres távcsöve révén, a Torontói Egyetem csillagászai által a Kígyótartó csillagképben felfedezett, 400 fényévre lévő planemópáros – az első felfedezett planemópáros –, melyek egyike hét, a másik pedig tizennégy Jupiter-tömegű égitest, melyek közül az utóbbi szintén kérdőjeles objektum (kicsiny barna törpe vagy óriási planemo). És nem valószínű, hogy naprendszerből való kilökődés során kerültek volna a csillagközi térbe, mivel egy ilyen kataklizmát nem élhettek volna túl. Minden bizonnyal kozmikus gáz- és por összesűrűsödése útján születtek meg…

A kettős vagy hármas csillagrendszerekben keringő bolygók, illetve a planemók kutatása pedig további érdekességeket tárhat fel ezekről az egzotikus világokról.

Lajos Mihály