Óriásbolygó egy kis csillag körül: Újabb fejtörő a csillagászoknak

Egy friss felfedezés alaposan felkavarta a csillagászok világát: egy szokatlanul nagy bolygót azonosítottak, amely egy meglepően kicsi csillag körül kering. A TOI-6894 névre keresztelt csillag és hatalmas kísérője minden eddigi bolygókeletkezési elméletet próbára tesz, és új kérdéseket vet fel az univerzum működésével kapcsolatban.

A csillag mindössze az ötöde a Nap tömegének, és a jelenlegi asztrofizikai modellek szerint ekkora égitestek legfeljebb Föld- vagy Mars-méretű bolygókat képesek kialakítani maguk körül. Ehhez képest most egy Szaturnusz méretű gázóriást találtak a csillag közelében – ilyet korábban még soha nem figyeltek meg hasonló csillag mellett. A TOI-6894 körülbelül 240 fényévre található a Földtől, az Oroszlán (Leo) csillagkép irányában. A kutatók szerint ez a legkisebb ismert csillag, amely egy ekkora bolygót képes megtartani a gravitációs mezőjében, ráadásul negyven százalékkal kisebb, mint a korábbi két hasonló rekorder.

„A legnagyobb kérdés, hogy egy ilyen apró csillag miként képes ekkora bolygót létrehozni vagy megtartani” – nyilatkozta Edward Bryant, a Warwicki Egyetem csillagásza, a felfedezést részletező tanulmány vezető szerzője. Az eredményeket a Nature Astronomy szaklap közölte. A naprendszeren kívüli bolygókat exobolygóknak nevezzük. A TOI-6894 körül keringő óriás egy gázbolygó, hasonlóan a Jupiterhez vagy a Szaturnuszhoz, és nem kőzetbolygó, mint a Föld.

A galaxisban sokkal több gázóriás lehet, mint eddig sejtettük

A bolygórendszerek kialakulása általában úgy zajlik, hogy egy hatalmas por- és gázfelhő – egy úgynevezett molekulafelhő – saját gravitációja hatására összeomlik, létrehozva egy központi csillagot. A maradék anyag egy forgó korongot, az úgynevezett protoplanetáris korongot képez a csillag körül, amelyből aztán bolygók születnek. Minél kisebb a felhő, annál kisebb csillag és annál kevesebb anyag áll rendelkezésre bolygóképződésre.

„Egy ekkora anyagfelhőből óriásbolygót létrehozni rendkívül nehéz feladat” – magyarázta Vincent Van Eylen, a University College London Mullard Űrtudományi Laboratóriumának kutatója, a tanulmány társszerzője. „Ahhoz, hogy egy gázóriás megszülessen, előbb gyorsan létre kell hozni egy hatalmas bolygómagot, majd ugyanilyen gyorsan magára kell szednie egy sűrű gázhéjat. De erre csak rövid idő áll rendelkezésre, mielőtt a fiatal csillag felfénylik és elsöpri a korongot.”

A most felfedezett rendszerben azonban valahogy mégis sikerült. Bár a bolygó természetesen nem nagyobb, mint a csillag, a kettő mérete szokatlanul közel áll egymáshoz: míg a Nap átmérője tízszer nagyobb a Jupiterénél, addig a TOI-6894 csak 2,5-szer nagyobb a saját bolygójánál. A TOI-6894 egy vörös törpecsillag, ami a legkisebb és a Tejútrendszerben leggyakoribb csillagtípus. Ez különösen izgalmassá teszi a felfedezést, hiszen, ha egy ilyen apró és gyakori csillag körül is keletkezhetnek gázóriások, akkor a galaxisban sokkal több lehet belőlük, mint eddig sejtettük.

Bevetik a James Webb űrteleszkópot is

A TOI-6894 fényessége nagyjából 250-szer halványabb, mint a Napé, tömege pedig a 21 százaléka. Ennek ellenére képes volt egy Szaturnusz-méretű bolygót magához kötni. A bolygó nagyjából 40-szer közelebb kering a csillagához, mint a Föld a Naphoz, és mindössze három nap alatt tesz meg egy teljes kört. Felszíni hőmérséklete magas, de nem éri el a „forró Jupiterek” kategóriájába tartozó exobolygókét, amelyek nagyobb csillagok közelében keringenek hasonló távolságban. Átmérője egy kicsit nagyobb, mint a Szaturnuszé, de kisebb, mint a Jupiteré, és sűrűsége is alacsonyabb náluk: tömege a Szaturnusz 56 százaléka, míg a Jupiterének csupán 17 százaléka.

A bolygó megfigyelésében a NASA TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) nevű műholdja, valamint a chilei Very Large Telescope (VLT) teleszkóp adatai segítették a kutatókat. A következő évben további részletes megfigyeléseket terveznek a James Webb űrteleszkóp segítségével, hogy jobban megismerjék a bolygó szerkezetét és összetételét. „Arra számítunk, hogy a bolygó egy masszív maggal rendelkezik, amelyet egy nagyrészt hidrogénből és héliumból álló gázburok vesz körül” – mondta Bryant.

Érdekesség: Nem ez az első alkalom, hogy a bolygókeletkezés határait feszegető felfedezést tesznek. 2023-ban például a TOI-5205 nevű vörös törpecsillag körül találtak egy forró Jupitert, ami már akkor is komoly kérdéseket vetett fel. A mostani eset azonban még extrémebb, hiszen TOI-6894 sokkal kisebb a TOI-5205-nél, bolygója viszont majdnem hasonló méretű. Úgy tűnik, a világegyetem még mindig tartogat meglepetéseket a bolygórendszerek születésével kapcsolatban.