Rossiter-Mclaughlin – effektus a HD 2685-ben – Csizmadia Szilárd

Author
Csizmadia Szilárd
Created
Updated
Reading time
4 min
Views
28
Categories: Cikkek - ismeretterjesztő, Egyéb
Ugyan a HD2685b egy forró Jupiter, a Föld meg egy hűvös kőzetbolygó, azért érdemes belegondolni, mennyire másképp áll a pályasíkjuk a csillaguk egyenlítőjéhez képest. (Nagyon) nem méretarányos ára. – Forrás: Cs. Sz.

 

Csizmadia Szilárd, A. Smith. J-V. Harre és Balázs G. G. csillagászokkal együtt kirándulást tett a Rossiter-Mclaughlin – effektus világába.

Amikor egy tranzitáló exobolygó elvonul a csillaga előtt, kitakarja a csillag egy részét. A csillag forog a saját tengelye körül: amelyik oldala felénk közelít, kékeltolódott lesz, amelyik távolodik, ott a színképvonalak vöröseltolódottá válnak. Mi a távolból ezt nem látjuk ilyen részletesen, a csillag felbontatlan, pontszerű marad a legnagyobb távcsöveink számára is. Csak az egész csillagkorongról érkező fény együttesét látjuk. Amikor a bolygó egy kicsit kitakar a kékeltolódott színképvonalakból, akkor effektíve vöröseltolódott színképet észlelünk a csillagról és vice versa. A jelenséget Rossiter-McLaughlin - effektusnak nevezik a csillagászatban. Forrás: wikipedia.
Amikor egy tranzitáló exobolygó elvonul a csillaga előtt, kitakarja a csillag egy részét. A csillag forog a saját tengelye körül: amelyik oldala felénk közelít, kékeltolódott lesz, amelyik távolodik, ott a színképvonalak vöröseltolódottá válnak. Mi a távolból ezt nem látjuk ilyen részletesen, a csillag felbontatlan, pontszerű marad a legnagyobb távcsöveink számára is. Csak az egész csillagkorongról érkező fény együttesét látjuk. Amikor a bolygó egy kicsit kitakar a kékeltolódott színképvonalakból, akkor effektíve vöröseltolódott színképet észlelünk a csillagról és vice versa. A jelenséget Rossiter-McLaughlin – effektusnak nevezik a csillagászatban. Forrás: wikipedia.

Attól függően, hogy a csillag látszó középpontjához képest milyen távol, illetve a csillag egyenlítőjéhez képest milyen szögben megy el az exobolygó a csillag látszó korongja előtt, más és más radiális sebességgörbe-változást tapasztalunk. (A radiális sebesség a felénk irányuló sebességkomponenst jelenti.) Forrás: web.astro.princeteon.edu

 

Míg a földpálya síkja csak 7 fokkal hajlik a Nap egyenlítőjéhez képest, addig a HD 2685b exobolygóé 56 fokkal a saját csillaga egyenlítőjéhez, Hogy került ide? Sok lehetőség van a cikkben felsorolva, de igazából nem tudjuk. Az exobolygók világában 0 és 180 fok között bármilyen szögérték előfordul (ld. a mellékelt ábrát lentebb) a csillag egyenlítői síkja és a bolygók pályasíkja között. A Naprendszerben a Merkúrtól a Neptunuszig a bolygók pályasíkja alig pár fokos szöget zár csak be a Nap egyenlítői síkjával. Mi lehet az ok? Nem tudjuk, csak pár találgatást összegeztek a szerzők a cikk elején. Pl. egy közeli csillag, barna törpe elhaladt e csillag mellett, és a gravitációs kölcsönhatás ilyen pályára lökte a bolygót. Vagy a rendszer kialakulásakor volt egy másik bolygó vagy barna törpe a rendszerben, és az azzal való gravitációs kölcsönhatás (perturbáció) tette erre a pályára a bolygót, miközben az árapályerők ilyen forró csillagokban gyengék, hogy visszahúzzák belátható időn belül a rendszert a csillag egyenlítői síkjába. Az is lehet, hogy eleve így alakult ki a pályasík (primordiális, azaz őseredeti): az ALMA rádiócsillagászati és más megfigyelések arra utalnak, hogy a bolygókat létrehozó gáz- és porkorongok, az ún. protoplanetáris diszkek már eleve nem mindig a csillag egyenlítői síkjában helyezkednek el. Végül az is lehet, hogy a kialakuláskori sűrű csillagsűrűség játszott szerepet. Minden csillag és köröttük a bolygók ugyanis egy csillagközi felhőből születnek, és a felhőből egyszerre több száz, vagy akár több ezer. Itt a csillagsűrűség akár százszorosa is lehet a Nap közelében ma láthatónak. A felhőből kialakult csillagok csoportját nyilthalmaznak hívjuk. Mivel egyszerre ás ugyanabból a felhőből keletkeztek, itt egyszerre sok száz, sok ezer csillagot látunk, amik egymás ikertestvérei. Ez gravitációsan nem kötött csillagcsoport, ezért 250 – 1000 millió év alatt felbomlik, azaz szétszóródnak a csillagai (csak kb. pár tucatnyi nyilthalmaz idősebb 1 milliárd évnél.) A kezdeti nagy csillagsűrűség rengeteg szoros csillagmegközelítést tett lehetővé, és nem csak gravitációsan perturbálhatja (zavarhatja) a másik csillag a bolygó pályáját, de a csillagok akár ki is cserélhetik bolygóikat, vagy akár egyik csillag “ellophatja” gravitációs erejével a másik csillag planétáját, ami aztán ilyen furcsa pályára kerül.

A kutatásról készült cikk (angol nyelvű) itt olvasható el: https://arxiv.org/abs/2606.03456, 2026. május 28-án fogadta el közlésre a Monthy Notices of the Royal Astronomical Society, azaz a Királyi Csillagászati Társaság Q1-es (sőt, D1-es) lapja.

 

Felül: A HD 2685b radiális sebesésggörbéje. A fekete pontokat mértük mi, a többi más észlelők eredménye. A tranzit alatt (a vízszintes tengelyen 0 fázis körül) nem szép sziuszos a radiális sebességgörbe változás, hanem attól jelentősen eltér. Ez azért van, mert a csillag forgása miatt az egyik oldala kékelolódik, a másik vöröseltolódott. A bolygó ha pl. a távolódó oldalon halad el, akkor vöröseltolódott fényt takar ki, és ezért látszólag a radiális sebesésggörbe-érték eltolódik akék felé. Ebből lehet mérni az egyenlítői sík és a pályasík hajlásszögét. A jelenséget Rossiter-Mclaughlin - effektusnak nevezik, és először e két úriember mutatta ki fedési kettőscsillagokban 1924-ben. Az effektus létét elméletileg egy amatőrcsillagász, Hold jósolta meg 1893-ban. Forrás: Csizmadia et al., MNRAS, 2026
Felül: A HD 2685b radiális sebesésggörbéje. A fekete pontokat mértük mi, a többi más észlelők eredménye. A tranzit alatt (a vízszintes tengelyen 0 fázis körül) nem szép sziuszos a radiális sebességgörbe változás, hanem attól jelentősen eltér. Ez azért van, mert a csillag forgása miatt az egyik oldala kékelolódik, a másik vöröseltolódott. A bolygó ha pl. a távolódó oldalon halad el, akkor vöröseltolódott fényt takar ki, és ezért látszólag a radiális sebesésggörbe-érték eltolódik akék felé. Ebből lehet mérni az egyenlítői sík és a pályasík hajlásszögét. A jelenséget Rossiter-Mclaughlin – effektusnak nevezik, és először e két úriember mutatta ki fedési kettőscsillagokban 1924-ben. Az effektus létét elméletileg egy amatőrcsillagász, Hold jósolta meg 1893-ban. Forrás: Csizmadia et al., MNRAS, 2026

 

Az ábra az ismertetett cikkből származik. Vízszintes tengelyen a csillagok felületi (effektív) hőmérséklete - a Nap 5772 K-es. Függőleges tengelyen a csillag egyenlítői síkja és a bolygó pályasíkja által bezárt szög. A Naprendszerben ez közel van a nulla fokhoz: a bolygók a Nap egyenlítői síkjához (de nem pontosan abban) keringenek. A 180 fokhoz körüli értékek retrográd pályát jelentenek, azaz azok az exobolygók a csillag forgási irányával ellentétes irányba keringenek. Minden egyes kék korong egy-egy megmért exobolygó. A piros (nem vörös!) csillag a most megmért HD 2685b. A vonalak a hibahatárokat jelentik (1 szigma).
Az ábra az ismertetett cikkből származik. Vízszintes tengelyen a csillagok felületi (effektív) hőmérséklete – a Nap 5772 K-es. Függőleges tengelyen a csillag egyenlítői síkja és a bolygó pályasíkja által bezárt szög. A Naprendszerben ez közel van a nulla fokhoz: a bolygók a Nap egyenlítői síkjához (de nem pontosan abban) keringenek. A 180 fokhoz körüli értékek retrográd pályát jelentenek, azaz azok az exobolygók a csillag forgási irányával ellentétes irányba keringenek. Minden egyes kék korong egy-egy megmért exobolygó. A piros (nem vörös!) csillag a most megmért HD 2685b. A vonalak a hibahatárokat jelentik (1 szigma).

Related posts:

Nyolc óra egy év: ultrakönnyű és szupergyors – VCSE TOI-500: egy különleges múltú négyes exobolygó-rendszer – Fröhlich Viktória Egy nagy bolygó egy kis csillag körül, ami ráadásul még kettős is Gondolatok exoholdakról és lakhatóságukról – Fröhlich Viktória Extrém körülmények között II. – Élet egy naptalan égbolt alatt? – Fröhlich Viktória

Hasonló tartalmak