Szabó Róbert
(MTA CSFK Csillagászati Intézet) vezetésével a világon elsőként végeztek megfigyeléseket kisbolygókról a Kepler-űrtávcsővel. Az egyedülálló adatsor a Naprendszer születéséről is fontos információval szolgál majd, és finomítja a jövő exobolygó-kereső küldetéseit, amelyek egyikében Magyarország a legmagasabb tudományos szinten képviselteti magát.

A Kepler-űrtávcső innovatív felhasználási módját az tette lehetővé, hogy a műszer két lendkereke is elromlott a négyből, így az eredeti célkitűzést – egy adott terület minél hosszabb ideig történő megfigyelését exobolygók által okozott elhalványodásokra vadászva – nem tudta folytatni az űreszköz. A NASA ezért új megfigyelési stratégiát dolgozott ki számára. A Nap sugárnyomását kiegyensúlyozó megoldást egy olyan elrendezés szolgáltatja, amelyben az űreszköz az ekliptika, azaz a Naprendszer síkja mentén végez mintegy 3 hónapnyi megfigyelést egy-egy területről.

fig1

A Kepler-űrtávcső az új – K2 nevű – megfigyelési stratégiát jelző, Naprendszer síkjába eső megfigyelési területekkel
(forrás: NASA)

A 600 millió dolláros űrtávcső sokszínű programmal kezdhette “második életét” (K2) 2014 nyarától. Megfigyeléseket végez a Tejútrendszer síkjától távol – ahol extragalaxisokban feltűnő szupernóvák után kutat –, észleli a galaxisunk síkjához közeli fiatal csillagokat, a gravitációs mikrolencse-hatás révén bolygókat keres, a Napnál kisebb, vörös törpecsillagok körül pedig lakható bolygókat. Mindeközben a rögzített képeket át- meg átszövik a Naprendszerünk “törmelékét” alkotó, az ekliptika síkjában a Mars és Jupiter között keringő, mindenütt jelen levő kisbolygók.

Szabó Róbert és kollégái arra voltak kíváncsiak, hogy az aszteroidák jelenléte miként befolyásolja a csillagok pontos fényességmérésének lehetőségét. Ehhez a K2 első, kísérleti működése idején rögzített képeket használták. Ezek a megfigyelések mintegy 2000 csillag közvetlen környezetéről készültek 2014 februárjában, és kilenc nap hosszúságúak.
A csillagok közel felénél találtak kisbolygó-áthaladást, és egy új eljárás révén minden kis égitestet sikerült azonosítani. Ezt az eljárást egyébként a kutatók az infravörös tartományban működő Herschel-űrtávcső és Pál András (szintén MTA CSFK) Légyszem nevű, teljeségbolt-kamera projektjében is sikerrel alkalmazzák.

Szabó_fig2

A fő célpontot jelentő fényes csillag, és a képén látszólag áthaladó halvány kisbolygó a K2 misszió első, kísérleti megfigyelése idején. A képek balról jobbra, fentről lefelé követik egymást. A képsorozat 3 órát fed le, a fél órás expozíciós idő miatt az aszteroida rövid „csíkot húz”, fénye hozzáadódik a csillagéhoz, amit figyelembe kell venni a csillag vizsgálatakor
(forrás: Szabó és mtsai, 2015).

A csoport arra a következtetésre jutott, hogy mindenképpen figyelembe kell venni a kisbolygók hatását a többi instrumentális eredetű zaj kiszűrésénél. Sárneczky Krisztián, a kisbolygókutatás egyik hazai szakértője szerint „ami másnak zavaró tényező, nekünk fontos asztrofizikai jel”. A K2 ugyanis lehetővé teszi, hogy a látómezejében a kisbolygók fényességváltozását akár 1-2 héten keresztül folyamatosan monitorozzák, ami a Földről nem kivitelezhető. Ezzel az egyedülálló adatsorral a kisbolygók forgási periódusának statisztikai vizsgálatát tervezik, ami a kis égitestek, így a Naprendszer születéséről és fejlődéséről fog fontos információt szolgáltatni. További terveik között szerepel egy másik úttörő vizsgálat: a távolabbi, Neptunuszon túli kis égitestek hasonló megfigyelése, amire a magyar kutatócsoport szintén elfogadott K2 távcsőidő-pályázattal rendelkezik.
A Kepler nemcsak az exobolygók kutatását forradalmasította – az összes megerősített Naprendszeren kívüli planéta több mint felét, ezernél is többet a Kepler jegyzi –, de a csillagok szerkezetének megértését is alapvetően változtatta meg azzal, hogy az extrém pontos fényességmérés révén lehetővé tette a csillagszeizmológia tudományágának kibontakozását.

A munka az Astronomical Journal c. folyóiratban jelent meg (Szabó R. és mtsai, AJ, 149, 112, 2015)

További információ a Kepler-űrtávcsőről a magyar Kepler-csoport oldalán található:

http://www.konkoly.hu/KIK/