A Szombathelyi ELTE Gothard Asztrofizikai Obszervatórium és Multidiszciplináris Kutatóközpontban (ELTE GAO MKK) és a Szegedi Tudományegyetem Csillagvizsgálója közötti együttműködésnek köszönhetően újabb mérföldkövet tudhat magáénak a kollaboráció. A 6 szerző közül 4-en jelenleg az ELTE Gothard Asztrofizikai Obszervatóriumban dolgoznak, 2-en pedig a Szegedi Tudományegyetem csillagászai, de mindannyian a Szegedi Tudományegyetem jelenlegi vagy egykori hallgatói.

A kutatási téma iránti elköteleződés alapja 2004-ig nyúlik vissza, amikor Dr. Szabó M. Gyula, akkori doktori témavezetője Dr. Szatmáry Károly a Szegedi Csillagvizsgáló vezetője, hallgatói munkaként javasolta az extraszoláris bolygók (más csillagok körül keringő bolygók, röviden exobolygók) körüli holdak vizsgálatát. A hallgatói munkából témavezetés lett, amihez olyan nevek csatlakoztak, mint a korábban szintén az SZTE-n végzett Simon Attila, aki a CHEOPS (Characterising Exoplanet Satellite) űrtávcső tervező gárdájában is részt vett Bernben. Ezt követően a szintén a Szegedi Tudományegyetemen végzett Dr. Kiss L. László hazatért Sydney-ből és 2009-ben megalakult Magyarországon az első nagyívű exobolygó kutatócsoport az MTA Csillagászati és Földtudományi Kutatóközpont Konkoly Thege Miklós Csillagászati Intézetben (ma ELKH CSFK).

A mostani kutatások tárgya egy különleges, pulzáló változócsillag. A pulzáló változócsillagok a csillaglégkör pulzációja, rezgései miatt fényességüket változtatják. A jelenséget a nagyon pontos és folyamatos űrfotometriai adatsorokban minden korábbi földi vizsgálathoz képest jóval részletesebben lehet tanulmányozni. Bár a pulzáció a csillagokról nagyon sok mindent elárul, a folyamatos fényváltozásba néha beleszóló, a csillag előtt átvonuló és a korong kis részének fényét eltakaró exobolygók detektálása nehéz feladat. A pulzáló csillagok közül a WASP-33 jelű, egy már korábbról ismert bolygóval rendelkező, pulzáló változócsillagot vizsgáltak a kutatók.

A csillag saját forgástengelye (pont-vonal) körüli gyors forgása következtében az egyenlítő hűvösebb, mint a pólusok (a.) panel). A pulzáció következtében a csillag felszínének bizonyos felületelemeit fényesebbnek látjuk, mint másokat (b.) panel). A poláris pályán keringő bolygó gerjeszti, illetve elhangolja a csillagpulzációt (c.) panel, piros).

Kálmán Szilárd az SZTE-n végzett csillagász, aki jelenleg az ELTE GAO PhD-hallgatója elmondta, hogy a TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) űrtávcső által leképzett fénygörbét vizsgálták fejlett modellezési módszerekkel. A kutatócsoport eredményei szerint a WASP-33 jelű csillag mért fényességváltozása a csillag rendkívül gyors forgása miatt fellépő gravitációs sötétedés és Jupiternél valamivel nagyobb bolygó, a WASP-33b által gerjesztett és elhangolt csillagpulzáció együttes figyelembe vételével magyarázható. A kísérő égitest által elhangolt pulzációt már korábban megfigyelték kettőscsillagok esetében, azonban a WASP-33 az első rendszer, ahol egy bolygó keringése volt képes a csillag pulzációs frekvenciáit perturbálni. Mivel a bolygók jóval kisebb tömegűek a csillagoknál, ez a hatás elvileg szintén sokkal kisebb, és pont ezért volt meglepő, hogy már egy bolygó is egyértelműen megfigyelhető hatással lehet a csillagok pulzációjára.

Sematikus ábra a pulzáció gerjesztéséhez. A csillag azon részein lesz intenzívebb a pulzáció árapály-gerjesztése, amelyekhez a bolygó a legközelebb van.

- Ebben a rendszerben eredetileg is a pulzáció és a bolygó kölcsönhatásait kerestük, de a tranzitokban, vagyis a korong előtt elhaladó bolygó egyszerű optikai hatását a pulzációra. Ehhez képest nagyon meglepődtünk, hogy maga a pulzáció ennyire „jól értesült” a csillag körül keringő bolygóról. Onnantól kezdve, hogy ezt megláttuk, már erre a jelenségre koncentráltunk. Vagyis azt is mondhatnánk, van az a szakcikk, ami akkor van kész, amikor az utolsó mondatot is kihúztuk, amit a tervezési szakaszban papírra vetettünk. Ennek a cikknek a születése is pont ilyen volt: kerestünk egy rézgarast a sarokban, de közben megtaláltuk a dédmama elrejtett kincsesládáját – mondta Dr. Szabó M. Gyula, az ELTE Gothard Asztrofizikai Obszervatórium vezetője.

Hozátette, hogy: az exobolygókutatás dinamikus fejlődésben van: néhány éves időskálán már annyival részletesebben láthatjuk a bolygók világának jelenségeit, hogy minőségi diszciplináris ugrásokról kell beszélnünk. Ennek a felfedezésnek is az a célja az, hogy megtudjunk újabb információkat a bolygókról, a bolygók és csillagok között fellépő kapcsolatokról, ebből tudunk következtetni a világegyetem keletkezési körülményeire, a bolygórendszerek működésükre, és a bolygók légkörére.

A szakcikk itt érhető el

SZTEinfo – Kovács-Jerney Ádám

Fotó/Ábrák: Pál Bernadett, a Csillagászati és Földtudományi Kutatóközpont munkatársa