Hat planétából álló ritka bolygórendszert sikerült feltérképezni az ESA Cheops-űrtávcsövének adatait is felhasználva. A felfedezés azért különösen érdekes, mert a bolygók pályái azt jelzik, hogy a kialakulása óta eltelt több mint egymilliárd évet a rendszer gyakorlatilag változatlan állapotban töltötte. Az ESA Cheops-űrtávcsöve (CHaracterising ExOPlanet Satellite) kulcsfontosságú adatokat szolgáltatott a kutatókat évek óta zavarba ejtő rejtélyes exobolygórendszer megértéséhez, áll a HUN-REN Csillagászati és Földtudományi Kutatóközpont közleményében.

A HD110067 katalógusjelű csillag nagyjából 100 fényévre van tőlünk, az északi éggömbön, a Bereniké Haja (Coma Berenices) csillagképben figyelhető meg, tömege és sugara is a Napénak kb. 80 százaléka.

A NASA TESS űrtávcsöve (Transiting Exoplanet Survey Satellite) 2020-ban olyan csökkenéseket észlelt a csillag fényességében, amelyek arra utaltak, hogy bolygók haladtak át a csillag korongja előtt. Az előzetes elemzés két lehetséges bolygót mutatott ki. Az egyik csillag körüli keringési periódusa 5,642 napnak adódott, a másikét azonban akkor még nem tudták meghatározni.
Két évvel később a TESS újra észlelte a csillagot. A korábbi és az új adatok együttes elemzése kizárta az eredeti értelmezést, helyette két másik, az első magyarázatban szereplőktől különböző bolygó létezését valószínűsítette. Bár ezek a detektálások az elsőknél sokkal kevésbé voltak bizonytalanok, a TESS adataiból sok minden még mindig nem volt érthető. Ekkor kezdtek el érdeklődni a jelenség iránt Rafael Luque (University of Chicago) és kollégái, és a Cheops-szal is megvizsgálták a rendszert.

Az erőfeszítéseik eredményesnek bizonyultak. Sikerült a rendszerben egy harmadik bolygó jelenlétét is megerősíteniük, miközben megtalálták a kulcsot is a rendszer értelmezéséhez, mivel egyértelmű volt, hogy a három bolygó úgynevezett rezonáns pályákon kering a rendszerben. A legkülső planéta 20,519 nap alatt teljesít egy kört a csillaga körül, ami nagyon közel van a következő bolygó 13,673 napos keringési periódusának másfélszereséhez. Ez pedig szintén majdnem pontosan 1,5-szerese a belső bolygó 9,114 napos periódusának.

A rezonáns bolygórendszerek azonosítása rendkívüli jelentőségű, mivel a rendszerek kialakulásáról és a közvetlenül azt követő időszak fejlődéséről árulnak el fontos információkat a kutatóknak. Úgy tűnik, a bolygók leginkább rezonáns pályákon keletkeznek a csillagok körül, ám nagyon könnyen elhagyhatják azokat a legkisebb zavarok (perturbációk) hatására is. Például egy nagyon nagy tömegű bolygó, a közelben elhaladó másik csillag, vagy akár egy hatalmas becsapódási esemény is könnyen véget vethet a kényes egyensúlynak. A csillagászok sok több bolygóból álló rendszert ismernek, amelyekben ma már nem áll fenn a rezonancia, de a keringési periódusok olyanok, hogy a múltban valamikor ez lehetett a helyzet. A rezonancia-állapotot sokáig megőrző bolygórendszerek azonban ritkák.

Kiss László, a Cheops-konzorcium tudományos irányító testületének magyar tagja szerint a Cheops új felfedezése fényesen igazolja, hogy a jó 10 évvel ezelőtt megfogalmazott működési elv, az égen szinte bármikor, bárhova irányítható ultrapontos űrfotométer koncepciója kiválóan működik. Az amerikai TESS-űrtávcső által talált egzotikus rendszer valódi természetét soha nem ismerhettük volna meg a Cheops rugalmas és célpontokhoz alkalmazkodó adatgyűjtése nélkül.
A HD110067 a legfényesebb csillag, amely körül legalább négy bolygó kering. Mivel ezek mindegyike a Neptunusznál kisebb méretű, és valószínűleg kiterjedt légkörük van, ezért ideális célpontok a NASA/ESA/CSA James Webb-űrtávcső és az ESA jövőbeli Ariel- és Plato-űrteleszkópjai számára, amelyekkel a bolygók légkörének összetételét is tanulmányozhatjuk majd.

(Borítókép: Thibaut Roger (NCCR PlanetS))

Magyarok is részt vesznek az új, exobolygókat vizsgáló űrtávcső, az Ariel fejlesztésében Az Ariel űrtávcső a tervek szerint 4 éven át több mint 1000 távoli csillag körül keringő exobolygót fog megfigyelni. Szabó Róberttel, a CSFK Konkoly Thege Miklós Csillagászati Intézetének igazgatójával beszélgettünk a küldetés jelentőségéről, illetve Magyarország speciális szerepéről az Ariel-misszióban.