Extrém idegen világot fedezett fel a James Webb űrteleszkóp

Amióta az 1990-es években felfedezték az első Naprendszeren kívüli bolygót, az lett a tudomány egyik legizgalmasabb kérdése, hogy milyenek lehetnek ezek a távoli világok és vajon vannak-e köztük olyan barátságos kozmikus oázisok, amelyek az élet, vagy akár egy, a földihez hasonló civilizáció számára is alkalmas lakóhelyek lehetnek? A James Webb űrteleszkóp legújabb felfedezettje, a 14 Herculis c katalógusjelet kapott exobolygó aligha tartozhat az ilyen világok közé, mert az eddigi észlelési adatok alapján ez egy olyan extrém idegen világ amilyet még nem láttak a csillagászok.

Eddig még nem látott különleges exobolygót fedezett fel a James Webb űrtávcső (a kép exobolygó művészi illusztrációja) Fotó: NASA/JPL-CALTECH

A James Webb űrtávcső művészi ábrája    Fotó: NASA/ESA

 "Ezek az ingadozások hosszú időn keresztül stabilnak tűnnek. Megpróbáljuk megérteni, hogy milyen típusú bolygó-bolygó szórások hozhatnak létre ennyire bizarr pályákat"- fűzte hozzá a kutató.

Ilyen különleges bolygópályával még nem találkoztak a csillagászok

Az eddig felfedezett mintegy hatezer exobolygó közül a 14 Herculis-rendszer két bolygójának keringési pályája egyedien extrémnek számít. Az ilyen rendszerek megfigyelése azonban még a JWST számára is komoly technikai kihívást jelent. Az exobolygók több ezerszer – sőt egyes esetekben milliószor vagy milliárdszor – halványabban ragyognak mint a központi csillagaik, tehát „olyanok, mint a szentjánosbogarak a világítótornyok mellett” – szemlélteti a megfigyelés nehézségeit Balmer.

A 14 Herculis-rendszer két bolygójának pályája. A 14 Her c exobolygó extrém meredek pályasíkja metszi a rendszer másik bolygójának pályáját                        Fotó: Deion Desir/AMNH/OpenSpace

 A legtöbb eddig felfedezett exobolygó olyan forró és fiatal gázóriás, amelyek elegendő infravörös fényt bocsátanak ki ahhoz, hogy kitűnjenek a gazdacsillagaik intenzív ragyogásából. 

Ezzel szemben a hideg és régebbi exobolygók, mint amilyen például a 14 Her c is, általában túl halványak ahhoz, hogy észleljék őket. 

William Balmer szerint viszont a 14 Herculis c extrém módon megdöntött pályája nagyszerű lehetőséget teremtett a közvetlen képalkotáshoz. A James Webb űrtávcső koronagráfként ismert speciális csillagfény-blokkoló eszközével Balmernek és kutatócsoportjának sikerült elkülönítenie a bolygó halvány infravörös fényét. "Most már olyan exobolygókat is felvehetünk a katalógusba, amelyek sokkal hidegebbek mint azok az exoplanéták, amelyeket még a JWST szolgálatba állítása előtt fedeztek fel" - értékeli a felfedezés jelentőségét William Balmer.

Új távlatokat nyit a 14 Her c exobolygó felfedezése

A 14 Her c körülbelül 4 milliárd évre becsült életkora, a Jupiter tömegének hétszeresét kitevő tömege, valamint a bolygók fejlődésének számítógépes modelljei alapján a kutatók arra számítottak, hogy fényesebbnek tűnik – vagy több hőt bocsát ki – ahhoz képest, mint ahogy a JWST felvételén látszik. "A bolygó valójában lényegesen halványabb annál, mint amire számítottunk. Úgy gondoljuk azonban, hogy ez nem a bolygó-evolúciós modellek problémája" - mondja a tanulmány vezető társszerzője. E furcsa idegen világ légkörét vizsgálva a JWST szén-dioxidot és szén-monoxidot észlelt olyan hőmérsékleten, ahol általában csak metánra lehetne számítani, ez pedig arra utal, hogy a rendkívül erős felfelé irányuló áramlatok forró gázokat szállítanak a légkör mélyéről az atmoszféra hidegebb felső rétegeibe.

A felfedezés új távlatokat nyit az exobolygók kutatásában    Fotó: NASA

 Ezek a gázok - esetleg vékony jeges felhőkkel együtt-, csökkentik az űrbe távozó hőt, így a bolygó a vártnál hűvösebbnek és halványabbnak tűnik.

A 14 Her c felfedezésével a csillagászok kibővítették a vizsgálható exobolygók körét. 

„Minél hidegebb egy exobolygó, annál nehezebb képet alkotni róla, tehát ez egy teljesen új kutatási rendszer, amelyet a James Webb az infravörös-sugárzás rendkívüli  érzékelésével nyitott meg”- fűzi hozzá a kutató.A különböző tömegű, hőmérsékletű és pályatörténetű bolygók vizsgálatával a tudósok azt remélik, hogy mélyebben megérthetik, hogyan alakulnak ki és fejlődnek a bolygórendszerek, beleértve a sajátunkat is. "Azért szeretnénk jobban megérteni, hogy hogyan fejlődtek ki ezek a távoli bolygók, hogy megértsük azt is, hogy mi hogyan kerültünk ide" - mondta Balmer.

A James Webb űrtávcsővel felfedezett 14 Herculis c exobolygó:

• az első olyan hideg exoplanéta, amelyről sikerült űrfotót készíteni,
• egészen extrém 40 fokos keringési síkot bezáró pályával rendelkezik, ami X-alakban metszi a rendszer másik bolygójának pályáját,
• a furcsa idegen világ rendszere a Földtől 60 fényévre található a Herkules csillagképben.