Kozmikus túlélőtúrán járt a James Webb űrteleszkóp: a bolygó, ami kicselezte a csillaghalált

WD 1856 b exobolygo

Különös, a csillagászati törvényeknek fittyet hányó gázóriásra irányították a kutatók a James Webb űrteleszkópot, hogy megfejtsék a lehetetlen megmenekülés titkát.

A Földtől nagyjából 80 fényévre található WD 1856 b katalógusjelű exobolygó egy olyan fehér törpe körül kering, amely egykor a Napunkhoz hasonló csillag volt. Amikor a központi csillag elérte életútja végét, vörös óriássá duzzadt, és a számítások szerint fel kellett volna perzselnie, majd el kellene nyelnie a környezetében lévő égitesteket. Ez a Jupiter-méretű óriás azonban valahogy érintetlenül vészelte át a kataklizmát, ami komoly fejtörést okozott az asztrofizikusoknak.

Furcsa arányok a halott rendszerben

A James Webb űrteleszkóp friss adatai, amelyeket a Nature folyóiratban publikáltak, rávilágítottak a rendszer egészen abszurd arányaira. Míg maga a bolygó akkora, mint a Jupiter, a megmaradt és összezsugorodott fehér törpe alig nagyobb a Földnél. Ez azt jelenti, hogy a bolygó hétszer szélesebb a saját csillagánál, így amikor elhalad előtte, a csillag fényének több mint felét kitakarja. A legnagyobb rejtélyt mégis a távolság jelentette: a WD 1856 b ötvenszer közelebb kering a kiégett csillagmaghoz, mint a Föld a Naphoz, egyetlen kört mindössze 34 óra alatt tesz meg.

A kutatók korábban két elméletet gyártottak a túlélésre. Az egyik verzió szerint a gázóriás konkrétan bekebeleződött a vörös óriás tágulása során, de valamilyen csoda folytán belülről vészelte át a kohót. A másik lehetőség az volt, hogy a bolygó eredetileg biztonságos, távoli pályán keringett, és csak jóval a csillag összeomlása után vándorolt be a jelenlegi, extrém közeli pozíciójába.

A gázok és a visszamaradt hő elárulták a múltat

Az űrteleszkóp mérései végül pontot tettek a vita végére. A spektroszkópiai vizsgálatok során sikerült kimutatni a WD 1856 b légkörét, amely szénhidrogéneket, legfőképpen metánt tartalmaz. Ha a bolygó közvetlenül áthaladt volna a haldokló csillag forró plazmáján, a metáncsoportok teljesen felbomlottak és felhígultak volna. Ehelyett a mérések bőséges jelenlétet igazoltak.

A döntő bizonyítékot a bolygó éjszakai oldaláról érkező, meglepően magas hőmérséklet szolgáltatta. Az égitest nagyjából 126 Celsius-fokos, ami lényegesen melegebb, mint amit egy kihűlő fehér törpe mellett produkálnia kellene. Mivel jelenleg nincs olyan belső energiaforrása, ami ezt táplálná, a kutatók rájöttek, hogy ez árapály-fűtésből származó visszamaradt hő. A bolygót a rendszerben található másik két vörös törpe gravitációs löketei téríthették ki az eredeti pályájáról milliárd évekkel a csillaghalál után. Ahogy a fehér törpe brutális gravitációs mezejébe sodródott, a fellépő árapály-erők gigantikus belső súrlódást és hőt generáltak benne, miközben körpályára kényszerítették.

Jellemző WD 1856 b exobolygó
Távolság a Földtől Kb. 80 fényév
Méret Jupiter-méret (hétszer nagyobb a csillagánál)
Keringési idő 34 óra
Légköri fő összetevő Metán és aeroszolok
Mért hőmérséklet Kb. 126 °C (maradványhő)

A Naprendszer jövőjét láttuk meg

A felfedezés nemcsak egy egyedi kozmikus anomália miatt lényeges, hanem közvetlen bepillantást enged a saját távoli jövőnkbe is. Körülbelül 5 milliárd év múlva a mi Napunk is vörös óriássá válik, elnyelve a Merkúrt, a Vénuszt, és jó eséllyel a Földet is, mielőtt fehér törpévé zsugorodna. A külső gázóriások, mint a Jupiter vagy a Szaturnusz, túlélhetik a pusztítást. A WD 1856 b példája bizonyítja, hogy a Naprendszer halála után a megmaradt külső bolygók gravitációs játéka teljesen átrendezheti a túlélő zónát, és a gázóriások később egészen közel vándorolhatnak a kihunyt Naphoz.

Kutatások sorozata indulhat most meg, hogy kiderítsék, léteznek-e kisebb, kőzetbolygók is ezekben a halott rendszerekben, amelyek a gázóriások migrációját követve utólag stabilizálódhattak a fehér törpék körül.