Pulzárbolygók
Exobolygók, barna törpék, porkorongok - A SETI
szépsége /Almár Iván/
A spektroszkópiai módszer tehát szintén közvetett eljárás, és elve nagyon hasonlít az asztrometriaiéhoz, csak a mozgásának nem az égboltra vetülő, hanem arra merőleges komponensét méri. E módszer nagy előnye, hogy nemcsak a legközelebbi csillagokra alkalmazható, hiszen ha a csillag elég fényes ahhoz, hogy róla színképet lehessen készíteni, akkor radiális sebessége is kimérhető. További előny, hogy a csillaghoz közel keringő kísérő a sebességben gyors ingadozást okoz, ami rövid idő alatt kimutatható. Hátrány viszont, hogy a színképvonalak ide oda tolódását más jelenség is okozhatja, például, ha a csillag pulzál, akkor felszíne periodikusan közeledik hozzánk, illetve távolodik tőlünk.
A megoldandó probléma lényege ebben az esetben is méréstechnikai jellegű, ugyanis a feltételezhető bolygók hatása a csillag radiális sebességére olyan kicsi, hogy mérésére új, rendkívül érzékeny műszereket kellett kifejleszteni. Kiszámították, hogy a Jupiter milyen hatással van a Nap ''radiális sebességére'': ha a távcső éppen az Ekliptika síkjából figyeli a Napot, ahol a hatás a legnagyobb, akkor a kimutatandó ingadozás 8 m/mp. Ennél nagyobb pontosságot kellene tehát elérni a csillagok radiális sebességének mérésénél.
A kilencvenes években már nagy erővel folyt a megfelelő érzékenységű spektrográfok kifejlesztése Amerikában és Európában is. Ekkor azonban meglepő dolog történt: egy megdöbbentő bejelentés nyomán úgy tűnt, hogy egy harmadik módszer alkalmazásával az első exobolygókra (igencsak váratlan helyen, egy rendkívüli égitest szomszédságában) sikerült rábukkanni!
| Csillag |
|
|
|
|
|
| PSR 1257+12 | 300 | 0.19 | 0.015 (Föld) | 25.34 | 0.0(?) |
| PSR 1257+12 | 300 | 0.36 | 3.4 (Föld) | 66.54 | 0.0182 |
| PSR 1257+12 | 300 | 0.47 | 2.8 (Föld) | 98.22 | 0.0264 |
| PSRB 1620-26 | 3800 | 38 | >0.24 (Jupiter) | kb.100év | - |
Az
egyes betűk magyarázata a 2. 3. 4. táblázathoz:
d -a csillag távolsága fényévben
a -a kísérő pályájának fél nagytengelye
CSE-ben
Mk
-a kísérőre levezetett tömeg alsó korlátja (Jupiter tömegben)
P -a kísérő pájájának periódusa
napban
e -a kísérő pályájának excentritása
1991 júliusában Buenos Airesben
volt a Nemzetközi Csillagászati Unió (IAU)
kongresszusa. Az IAU
51. (bioasztronómiai) bizottsága által szervezett szimpóziumon,
ahol magam is jelen voltam, óriási feltűnést keltett Bailes,
Lyne
és Shemar angol rádiócsillagászok előadása
arról, hogy a PSR 1829-10 jelű pulzár körül bolygóméretű kísérőt
találtak. A módszer tulajdonképpen az eddig ismertetett ''közvetett bolygókeresési
eljárás'' harmadik változata. A
pulzárokról,
vagyis a gyorsan forgó neutroncsillagokról annyit kell tudni, hogy rádiósugárzásuk
egymást követő kifényesedések fantasztikusan egyenletes sorozata. Egy-egy
csúcs idején a gyorsan forgó neutroncsillag rádiónyalábja végigsöpri a
Földet; a jelek annyira egyenletesen érkeznek, hogy a pulzár
óraként is használható. (Emlékezetes, hogy amikor Hewish
és Bell 1967-ben az első pulzárt
felfedezte, a szabályos jelsorozatot mesterséges eredetűnek, ''kis zöld
emberkéktől'' származónak vélték.) Nos, ha a pulzár
körül kísérő kering, akkor viszont -mint várható- közeledése (vagy távolodása)
nem lesz tökéletesen egyenletes, és ez megmutatkozik majd a felvillanás-sorozatokban
is: a sorozat periodikus ritkulása, illetve sűrűsödése árulkodik majd a
kísérő égitest jelenlétéről. Ezt az effektust vélték felfedezni a PSR 1829-10
pulzár esetében az angolok.
Kiderült azonban, hogy a módszer jó ugyan, de ebben a konkrét esetben tévesen alkalmazták, mert nem vették figyelembe a Föld-pálya excentricitásából adódó korrekció hatását a pulzár jelsorozatára. A felfedezést ezért visszavonták. De -s ez volt a legmeglepőbb egybeesés!- 1992 január 9-én, szinte a visszavonással egyidejűleg, egy amerikai kutatócsoport cikket közölt arról, hogy egy másik pulzár (jele PSR 1257+12) körül három Föld-szerű bolygót találtak. Wolszczan és Frail felfedezése azonban kiállta az idők próbáját, és ma ezt a rendszert tekintik az egyetlennek, ahol a Földhöz hasonló bolygók léte bizonyított. (Bár a legbelső, legkisebb, alig Hold-tömegnyi bolygó létét újabban kétségbe vonták.) Ez a bolygórendszer egyrészt nagyon hasonlít a belső Naprendszerre (lásd 5. ábra), hiszen a három pulzárbolygó mérete és távolsága szépen megfelel a Merkúr-Vénusz-Föld hármasnak, viszont a központi csillag szélsőségesen különbözik a Naptól. A 10-15km méretű, szupersűrű pulzárok a szupernóva kitörések maradványai; nehezen érthető, hogy hogyan és mikor kerülhettek bolygók egy ilyen hatalmas robbanás közvetlen közelébe. Vagy talán éppen a robbanás által széttépett csillagkísérő maradványaiból jöttek volna létre ezek a bolygók? Az élet elterjedtsége szempontjából ezek a pulzárbolygók nem vehetők számításba. Újabban még egy pulzár körül találtak bolygószerű kísérőt; a felfedezett égitest itt is kis tömegű, viszont viszonylag messze kering a csillagtól. A ''bolygógyanús objektumok'' listáján még számos pulzár neve szerepel.