Bolygók kettőscsillagok körül

Alkalmasak-e az életre?

2022. október 11., 21:51 , 1128. szám

A Becslések szerint a galaxisunkban található csillagok fele kettőscsillag. Az égitestpárosok tagjai egyszerre, egymás közelében születtek meg, és egymás körül keringenek. S bár a több mint háromezer ismert exobolygó döntő részére magányos csillagok közelében bukkantak rá, már tíz egynehány, kettőscsillagok körül keringő planétát is sikerült felfedezni, illetve épphogy felragyogott kettőscsillagok körüli protoplanetáris korongokra is rátaláltak, mely utóbbiakból bolygórendszerek alakulnak majd ki. De mennyire lehetnek „életrevalók” a csillagpárosok planétái?

A kettőscsillagok naprendszerei merőben különböznek a magányos csillagokéitól, s mint a Koppenhágai Egyetem kutatói – amerikai és tajvani asztronómusokkal együttműködve – a chilei ALMA rádiótávcső-hálózat segítségével kimutatták, a csillagpárosok körüli bolygóképződés is eltér az egyedülálló csillagok közelében lezajló bolygóképződéstől. A csillagászok a tőlünk mintegy 1 000 fényévre lévő NGC 1333–IRA S2A jelzésű fiatal kettőscsillagot figyelték meg, melyet gázból és porból álló korong vesz körül, s számítógépes szimulációkat végezve arra a következtetésre jutottak, hogy a gáz és a por áramlása nem egyenletes. Ezerévente, tíztől száz évig terjedő időszakokban az egymás körül keringő napok olyan gravitációs hatást fejtenek ki a korongra, ami miatt abból hirtelen sok anyag zuhan be a csillagokba. Ezért azok hőmérséklete megemelkedik, s egy időre legalább tízszer, legfeljebb százszor fényesebbekké válnak. Ezek a kitörések viszont szétszaggatják a korongot, mely csak a kitörések után áll ismét össze. Tehát a kettőscsillagok naprendszerei nehezebben, lassabban alakulnak ki, mint a magányos csillagokéi. A Bristoli Egyetem asztronómusai pedig – ugyancsak számítógépes modellezések révén – kimutatták, hogy a kettőscsillagok közelében olyan gravitációs hatásokat idéz elő az égitestpáros, amitől a protoplanetáris korongban óriási ütközésekre kerül sor, s a nagyobb anyagdarabok széttöredeznek. Szó sem lehet hát arról, hogy a nagyobb anyagdarabok szépen magukhoz vonzzák a kisebb anyagdarabokat, és lassan bolygócsírákká, majd bolygókká álljanak össze. Így a kettőscsillagokhoz közel keringő planéták nem alakulhattak ki a jelenlegi helyükön, távolabbi pályákon képződhettek, s csak különböző gravitációs hatások eredményeként kerültek közeli pályákra, sőt a kutatók szerint elképzelhető, hogy planemókat (naprendszerekből kilökődő, a csillagközi térben sodródó planétákat) is fognak be a kettőscsillagok.

De hány bolygórendszer képződik a csillagpárok körül? Elsőként dr. Jonathan Williams, a Hawaii Egyetem csillagásza és Rita Mann, ugyanezen univerzitás akkor még doktoranduszhallgatója mutatta ki, hogy egy kettőscsillag mindkét tagja körül is alakulhatnak ki naprendszerek. A tőlünk 1 300 fényévre lévő 253–1536 katalógusszámú csillagpáros egyik tagja mellett már korábban is felfedeztek egy protoplanetáris korongot, 2009-ben aztán a két kutató a másik mellett is rábukkant egy korongra. Vagyis a két, egymástól 400 csillagászati egységre lévő, egymás körül forgó vörös törpe mindegyike körül egy-egy bolygórendszer fog keringeni, mely naprendszerek egyúttal egymás körül is keringeni fognak. Még különösebb születőben lévő naprendszercsoportra bukkantak az idén. A VLA4A és a VLA4B vörös törpék a Nap–Neptunusz távolság háromszorosára találhatók egymástól, és nemcsak mindkét csillag körül formálódik egy-egy bolygórendszer, hanem tőlük távolabb egy harmadik protoplanetáris korong is található, mely mindkét csillagot körülfogja, így az ebben megszülető planéták mindkét nap körül fognak keringeni, s három naprendszer jön létre a kettőscsillag körül.

Azon kettőscsillagok mellett, melyek tagjai nagy távolságokra esnek egymástól, szoros kettősök is léteznek. Az OGLE–2007–VLG–349 katalógusjelű rendszer két csillagát mindössze 11 millió kilométer választja el egymástól, ami a Nap–Merkúr távolság egy­ötödének felel meg, a csillagpár körül pedig, tőle 480 millió kilométerre – ami nagyjából a Nap és a belső kisbolygó­övezet közötti távolságnak felel meg – egy Szaturnusz méretű bolygó kering, nagyjából hét földi év alatt futva be pályáját. A HD 133131 AB kódjelű kettőscsillag két tagját már jóval nagyobb távolság, 360 csillagászati egység választja el egymástól, s míg az egyik körül egy legalább 1,4, illetve egy 0,6 Jupiter tömegű óriásbolygó, a másik körül pedig egy minimum 2,5 Jupiter tömegű gigászi planéta kering. S érdekes, hogy a kettőscsillag két tagjának a kémiai összetétele különbözik egymástól, ami arra utalhat, hogy az egyikük a naprendszere kialakulásának az időszakában elnyelt néhány bolygókezdeményt, vagy később zuhant bele egy már kialakult planéta.

De mennyire alkalmasak az életre a kettőscsillagok bolygói? A Spitzer-űrtávcső három szoros kettős bolygórendszerében jelentős mennyiségű port mutatott ki, noha nem fiatal, hanem idősebb csillagokról van szó, így a fiatal napokra jellemző kifújás nem jöhet számításba. Csak arról lehet szó, hogy bolygók ütköztek össze a naprendszerekben. A kettőscsillagok bolygórendszerei nem igazán alkalmasak az életre. A kettőscsillagok sokkal gyorsabban forognak, mint a magányosak, ezért erősebb a mágneses terük, ami erősebb napszelet generál, ami lassítja a forgásukat, de emiatt a két csillag egyre közelebb kerül egymáshoz, így állandó változásban vannak a bolygópályák, s gyakoriak a bolygóütközések, úgyhogy inkább a magányos csillagok planétáin kereshetjük csak az élet feltételeit.           

Lajos Mihály