Magyar csillagászok nyithatnak új fejezetet a Naprendszer kisbolygókutatásában

Először az MTA CSFK Csillagászati Intézetében működő kutatócsoportnak sikerült az exobolygók vizsgálatára tervezett Kepler-űrtávcsővel két nagyon távoli, a Neptunuszon túl keringő égitest forgását megmérni.
A kutatási eredményről, amely új módszert adhat a Kuiper-objektumok megismeréséhez, az egyik legrangosabb csillagászati folyóirat, az Astrophysical Journal Letters számolt be a napokban.

A Naphoz hasonló csillagok körül keringő bolygók felfedezésére tervezett Kepler-űrtávcső 2009 és 2013 között az égboltnak egy olyan részét vizsgálta, amely távol esik a naprendszerbéli bolygók és kisbolygók előfordulási helyétől, az állatövi csillagképektől. 2013-ra azonban az űrtávcső pontos irányban tartását lehetővé tévő lendkerekek közül a második is tönkrement, a maradék kettővel pedig nem lehetett folytatni az eredeti programot.

A Kepler-űrtávcső az új – K2 nevű – megfigyelési stratégiát jelző, a Naprendszer síkjába eső megfigyelési területekkel. Forrás: NASA
A Kepler-űrtávcső az új – K2 nevű – megfigyelési stratégiát jelző, a Naprendszer síkjába eső megfigyelési területekkel. Forrás: NASA

Az űrtávcső megmentéséhez az irányítók olyan pozícióba hozták a Keplert, amelyben a lehető legkisebb a Nap sugárnyomásának hatása. Ehhez azonban el kellett fordítani a távcsövet, méghozzá a bolygók, az ekliptika síkjába. Az új, K2 névre hallgató küldetés során rengeteg kisbolygó kerül az űrtávcső látómezejébe. Három hónappal ezelőtt a célcsillagok előtt véletlenül elhaladó kisbolygók fényességmérésre gyakorolt hatását vizsgálták. A kisbolygókkal viszont van egy nagy probléma: az, hogy mozognak.

Pontosan tudni kell, mit akarunk lencsevégre kapni

Az űrbéli adatátviteli korlátok miatt a Kepler 95 megapixeles CCD érzékelője által gyűjtött információknak csak töredékét, a kiválasztott célpontok szűk környezetét töltik le a Földre. Valójában több tízezer kis bélyegkép érkezik a távcsőről, amelyeket egyenként kell elemezni. A fő kisbolygóövben, vagyis a Jupiternél közelebb keringő égitestek a megfigyelés során a teljes látómezőn áthaladnak, ezért mozgásuk lefedése az elmenthető pixelmennyiség nagy részét fölemésztené. Vannak azonban sokkal lassabban mozgó, távoli aszteroidák is, mégpedig a Neptunuszon túl, a Kuiper-övben.

Fantáziakép a Neptunuszon túli Makemake kisbolygóról. Forrás: ESA/Hubble
Fantáziakép a Neptunuszon túli Makemake kisbolygóról. Forrás: ESA/Hubble

Különösen szerencsés a K2-programban, hogy a távcső pont abban a tartományban vizsgálódik, amerre nézve a Neptunuszon túli kisbolygók még az átlagosnál is lassabban mozognak, sőt szinte megállni, és a pálya stacionárius pontja körül visszafordulni látszanak. Így egy hagyományos, mozdulatlan csillagra méretezett bélyegképpel is 10-15 napos folyamatos mérést lehet biztosítani róluk. Már ez is forradalmi eredményekkel kecsegtet, hiszen a Földről az éjszakák és nappalok váltakozása miatt nem lehet ilyen hosszú, egybefüggő adatsort felvenni. Persze ezekkel az égitestekkel is van egy komoly gond, ugyanis a hatalmas távolság miatt egy-két kivételtől eltekintve rendkívül halványak, írja az MTA.

A hétfős kutatócsoport elsőként a 2002 GV31 jelű, negyven csillagászati egység, azaz 6 milliárd kilométer távolságban járó, mindössze 22,5 magnitúdós Neptunuszon túli kisbolygót vizsgálta. Ennyire halvány égitestet még csak megközelítőleg sem észleltek korábban a Keplerrel, és kezdetben a csoport sem reménykedett pozitív eredményekben. A földfelszínről több méteres távcsövek kellenének egy ilyen égitest megfigyeléséhez, a fényességváltozás kiméréséhez pedig a legnagyobb, 8-10 méteres távcsöveket kéne bevetni.
A mindössze 1 méteres tükörrel szerelt Kepler számára a jel még több órányi expozíció összeadása után is borzasztóan gyenge volt, de a 16 napos folyamatos adatsor lehetővé tette, hogy a nagyon zajos mérésekből is meghatározzák a kisbolygó fényességváltozásának, ezáltal tengely körüli forgásának periódusát.
A kapott eredmények szerint a 100 kilométer körüli égitest a társaihoz képest meglepően lassan, 29,2 óra alatt fordul meg a tengelye körül. Mivel a forgás ideje alatt elég jelentős, 0,35 magnitúdós fényességváltozás lép fel, lehetséges, hogy esetleg egy kettős kisbolygóról van szó, amelynek tagjai folyton eltakarják egymást.
A másik égitest egy fényesebb, 20,5 magnitúdós, 41 csillagászati egységre járó objektum, a (278361) 2007 JJ43 volt. A nagyobb fényességből következően ez jóval nagyobb, mintegy 600 kilométer átmérőjű égitest lehet. A kisbolygó pályájának mostani, megszakításmentes vizsgálata megmutatta, hogy 12,097 óra alatt fordul meg a tengelye körül. Az égitest nyolcvan napos pályaívét 661 darab egymáshoz illeszkedő, 11-13 képpont magas oszlopból kellett a kutatóknak összerakni.
kepler-mta-exbolygok3A mérési adatok a Kepler szabadon elérhető adatbázisában váltak nyilvánossá, ezért a várható versengés miatt a magyar kutatóknak rendkívül gyorsan kellett haladniuk a munkájukkal. A képek kalibrálását és az adatok kinyerését egy saját, Pál András által fejlesztett programmal végezték el, valamint a fényességértékek meghatározásához is egy korábban nem használt módszert alkalmaztak. A megfeszített munkának köszönhetően az MTA csillagászai az adatok megjelenése után mindössze tíz nappal már készen álltak tanulmányukkal.
A kapott eredmények igazolták, hogy a Kepler-űrtávcső rendkívül halvány égitestekről is képes használható és igen egyedi adatokat szolgáltatni. Emellett a magyar csillagászok bizonyították azt is, hogy a következő években a távcső által észlelendő mezőkön érdemes minél több Neptunuszon túli kisbolygót megfigyelni, a forgási paraméterek meghatározásával ugyanis azok múltjára és fejlődésére lehet következtetni – olvasható a közleményben.
A kutatócsoport következő nagy lépése a Kepler által rögzített képeken százával, ezrével áthaladó főövi kisbolygók fényességmérése lesz, egy vélhetően egy több lépcsőben zajló, több éves kutatási program keretein belül.

magyarno.com

Hozzászólás

Powered by Facebook Comments

Vélemény, hozzászólás?

Az email címet nem tesszük közzé. A kötelező mezőket * karakterrel jelöltük

A honlap további használatához a sütik használatát el kell fogadni. További információ

Az anonim látogatóazonosító (cookie, süti) egy olyan egyedi - azonosításra, illetve profilinformációk tárolására alkalmas - informatikai jelsorozat, melyet a szolgáltatók a látogatók számítógépére helyeznek el. Fontos tudni, hogy az ilyen jelsorozat önmagában semmilyen módon nem képes a látogatót azonosítani, csak a látogató gépének felismerésére alkalmas. Név, e-mail cím vagy bármilyen más személyes információ megadása nem szükséges, hiszen az ilyen megoldások alkalmazásakor a látogatótól a szolgáltató nem is kér adatot, az adatcsere voltaképpen gépek között történik meg. Az internet világában a személyhez kötődő információkat, a testreszabott kiszolgálást csak akkor lehet biztosítani, ha a szolgáltatók egyedileg azonosítani tudják ügyfeleik szokásait, igényeit. Az anonim azonosítók személyes adatbázissal nem kerülnek összekapcsolásra. A süti beállítások ennél a honlapnál engedélyezett a legjobb felhasználói élmény érdekében. Amennyiben a beállítás változtatása nélkül kerül sor a honlap használatára, vagy az "Elfogadás" gombra történik kattintás, azzal a felhasználó elfogadja a sütik használatát.

Bezárás