Exohold a láthatáron (túl)

A Pandora az Avatarból. A Yavin 4 a Star Warsból. A Jedha az újabb Star Warsból. Mi a közös bennük? Mindegyik egy hold, amely a maga (elképzelt) bolygója körül kering. Még a második halálcsillag is egy hold, az Endor bolygó 2. holdja felett épült. De vajon tényleg léteznek ilyen nagy, légkörrel, bioszférával rendelkező holdak az Univerzumban? 

A Kepler űrtávcsőnek hála a 2010-es évekre nyilvánvalóvá vált számunkra, hogy a csillagok nagy része rendelkezik bolygórendszerekkel. Van itt minden, kicsi, nagy, hideg, meleg, elpárolgó, egyedüli, csoportos. De hiába nőtt az ismert és megerősített exobolygók száma többezerre, holdat a mai napig sem sikerült egyértelműen kimutatni egy körül sem. Pedig a saját Naprendszerünk alapján is azt gondolnánk, hogy a bolygók többsége rendelkezik holdakkal. A Naprendszer pedig tele van érdekes, izgalmas példányokkal. Óriás vulkánkitörések az Ión, jégpáncél és alatta óceán az Europán, gejzírek az Enceladuson és Tritonon, komplett időjárás, tavakkal a Titánon. 

A holdak egyben az élet hordozói is lehetnek, ráadásul a bolygók normál lakhatósági zónáján kívül.


Megcsillan a napfény a Titán etán-metán tavain. A Cassini űrszonda infravörös hullámhosszakon nézett be a hold vastag légköre alá. (NASA/JPL-Caltech/University of Arizona/University of Idaho)


Az exoholdak lehetnek tehát a következő felfedezésre váró terület, és több kutatócsoport is dolgozik a keresésükön, köztük több magyar kutatóval. A legújabb eredményeket az amerikai Hunt for Exomoons with Kepler (HEK) kutatócsoport szállította, akik a Kepler eredeti missziója során, négy év hosszan gyűjtött, folyamatos fényességméréseket fésülték át. Az exoholdak felfedezése ugyanis nem könnyű feladat, az általuk okozott csillagfedések például jóval kisebbek az anyabolygóiknál, és mivel a bolygó és hold keringési ideje eltérő, folyton más-más típusú jelet kell keresni, a hold aktuális pozíciójának megfelelően.  

Alex Teachey és David Kipping (Columbia University, New York) a vizsgálatukhoz néhány száz olyan bolygórendszert választottak ki a Kepler teljes mintájából, amelyek a legnagyobb valószínűséggel rendelkezhetnek holdakkal. Ezek után nagyon alapos elemzésnek és tesztelésnek vetették alá a fénygörbéket, bevetve a NASA Pleiades szuperszámítógépét is. A céljuk az volt, hogy felfedezzék legalább a legnagyobb holdakat a mintában. 

Csakhogy a holdak nem mutatkoztak.

De vajon miért? Holdak nincsenek, vagy a mérési adatok nem elég pontosak az azonosításukhoz? Arra jutottak, hogy kicsi, a bolygóhoz közeli holdakat nem vagyunk képesek kimutatni a Kepler adatokból, de a (bolygóhoz képest) nagyméretű, és a távol keringő holdakat, mint amilyen a Callisto, vagy éppen a Föld Holdja, igen. Azok tehát tényleg nincsenek ott, legalábbis nagyon ritkák. A Pandora az Avatarból? Kivétel, nem szabály. 

Persze mindez még nem jelenti azt, hogy a Naprendszer valami különlegesség lenne a sok holdjával. A vizsgált Kepler bolygók többségének 1 évnél rövidebb a keringési periódusa, a többségé 20 és 100 nap közé esik. Egyszerűen úgy tűnik, hogy a holdak a távolabbi bolygók sajátosságai - pont, ahogy a Naprendszerben is: a hold-oligarcha Jupiter és Szaturnusz 12 és 29 év alatt kerülik meg a Napot. 

A gond csak annyi, hogy ilyen lassan keringő exobolygókat felfedezni sem könnyű, hát még annyi adatot összegyűjteni róluk, hogy holdakat keressünk körülöttük.  (Az első, a Jupiterre tényleg hasonlító, tehát távoli, hideg gázbolygót ugyanez a kutatócsoport fedezte fel, alig több, mint egy éve. Ez egyben azt is jelenti, hogy marad munkája a következő csillagász-generációknak is.)

De azért nem kellett teljesen üres kézzel távoznia az amerikai kutatóknak a munka végén. Egyetlen egy esetben, de észleltek olyan jeleket, amik egy exohold esetleges csillagfedéseitől eredhetnek. A Kepler-1625b jelű, Jupiternél nagyobb óriásbolygó 287 naponta kerüli meg a csillagát. Az űrtávcső összesen három bolygófedést látott, és mindhárom esetben gyenge, de gyanús, további halványodások is kimutathatóak voltak. Ha ezek egy holdtól erednek (ami még egyáltalán nem vehető biztosra), akkor egy hatalmas, Neptunusz-méretű égitesttől származhatnak. Egy ilyen rendszer nagyon szokatlannak tűnik, és, ha valódi, valószínű, hogy nem együtt keletkeztek, hanem a nagyobb befogta maga köré a kisebb égitestet. 


A Kepler-1625 csillag fényességének változásai. A nagy horpadások a bolygó okozta csillagfedések. A pluszban megjelenő, kisebb horpadások lehetnek a hold által okozott, extra fedések. (Teachey, Kipping & Schmitt, 2017)


Felmerül a kérdés, hogy ha ennyire bizonytalan a Kepler-1625b I hold léte, miért jelentették be nyilvánosan.

Erről, nem annyira meglepő módon, az internet tehet. A kutatók a megerősítéshez a Hubble űrtávcsőre pályáztak távcsőidőt, amelyet meg is kaptak, idén őszre. Csakhogy az elkerülte a figyelmüket, hogy a nyertes pályázatok kivonatai, illetve a tervezett mérések listái már publikus anyagokká válnak. Ezeket a listákat persze legfeljebb más csillagászok nézegetik, de valaki közülük kiszúrta, hogy az exohold-kutatás egyik fontos alakja távcsőidőt kapott a Hubble-re. Innentől nem volt túl nehéz megtippelni, mire is kérhette. 

Elég volt egy csillagásznak megpendítenie a húrokat holmi holdakról (hol máshol, mint a twitteren), máris felröppent a pletyka.Kipping és Teachey, akik az egészet már a tőlük interjút kérő újságíróktól tudták meg, a pletykák továbbterjedését megakadályozandó, inkább közzétették a szakcikk beküldött, de még nem elbírált változatát, illetve maguk is alaposan leírták, hol is tartanak a kutatással. Röviden: nagyon izgatottak, de három csillagfedés egyszerűen túl kevés a biztos azonosításhoz. Hogy valódi-e a Kepler-1625b I hold, azt majd csak a Hubble mérései után tudják csak eldönteni, aminek az elvégzése, kiértékelése, és publikálása még nagyságrendileg további egy évet igénybe fog venni. Addig is itt a két főszereplő, akik élőszóban is összefoglalták mindezt:


Forrás: Scientific American. Nyitókép: NASA/JPL-Caltech. A kézirat szabadon elérhető az arXivon. A cikk eredeti változata a Csillagászati Hírportálon jelent meg. 

Népszerű
Uralkodj magadon!
Új kommentelési szabályok vannak 2016. január 21-től. Itt olvashatod el, hogy mik azok, és itt azt, hogy miért vezettük be őket.
;