A Kepler űrtávcső nyolc éves pályafutása során már számos jelentős megfigyelést tett, elsősorban az exobolygókutatásban – nem csak minőség, hanem mennyiség terén is. Az űrteleszkóp aranykora mára leáldozott, megfigyelési céljait megváltoztatták, a távoli világok kutatása pedig a perifériára került. A sokéves megfigyelési adatsorok feldolgozása azonban eltartott egy darabig, így lehetséges, hogy csak most tették közzé a Kepler legújabb exobolygó felfedezéseit – ezúttal utolsó alkalommal.
A Kepler űrtávcső az utóbbi évek egyik legnagyobb hatású mérőeszköze volt a csillagászatban. A Föld pályáján keringő, attól fokozatosan lemaradó űrteleszkóp a Hattyú csillagképben lévő égboltterületen található mintegy 150.000 csillag fényességét mérte éveken keresztül. Ez elősegített minden, a fényességét változtató csillagtípus (pulzáló-, eruptív- vagy kataklizmikus-változó csillagok) kutatását, az elsődleges cél azonban mindvégig a csillaguk előtt elvonuló, így azok fényességét ideiglenes lecsökkentő (az ún. tranzitos) exobolygók felfedezése volt. A siker pedig megkérdőjelezhetetlen: a NASA a múlt hétig összesen 2335 exobolygót azonosított a Kepler űrtávcső mérései alapján.
A Kepler korábbi látómezeje (tömzsi kereszt) a Hattyű csillagképben (balra) és a jelenleg megfigyelt ekliptika. (Forrás: NASA/Ames Research Center/Wendy Stenzel)
A Kepler méréseit elemző munkacsoportok munkáját összehangolják, a bejelentések pedig (a kiemelt jelentőségű objektumok kivételével) egyszerre, a Kepler katalógus kibocsájtásával történnek. Az idei katalógus 219 új exobolygó-jelöltet tartalmaz (és itt a 'jelölt'-et fontos kihangsúlyozni, lásd utolsó bekezdés), amelyből 10 közel Föld-méretű és a csillaguk lakhatósági zónájában keringenek – vagyis pusztán a csillagtól mért távolsága alapján a hőmérsékleti viszonyok lehetővé tehetik a folyékony víz jelenlétét (elég sovány definíció, de jelenleg ennyit tudunk megállapítani rutinszerűen). Kevésnek tűnhet, de ezzel nagyjából harmincra emelkedett a potenciálisan lakható bolygók száma, vagyis közel 50%-os a növekedés.
A Kepler által talált exobolygók méretének (vízszintes tengelyen a bolygósugár a Földhöz viszonyítva) relatív gyakorisága. A fehérrel jelölt részen (< 1,3 Föld-sugár) a minta bizonyosan nem teljes, mivel minél kisebb az exobolygó, annál nehezebb kimutatni. (Forrás: NASA/Ames Research Center/CalTech/University of Hawaii/B.J. Fulton)
A bejelentést nem csak az újdonságok emeli ki, hanem a 3,5 éves mérési adatsorok alapján frissített paraméterei is a már ismert objektumoknak. A statisztikák alapján így már egyértelműen kimutatható, hogy a Föld-típusú kőzetbolygók és a Neptunusz-méretű kisebb gázbolygók közti határ 1,7 Földsugárnál (nagyjából 10 Föld-tömegnél) található. A két, jól elkülöníthető csoport kialakulása ugyanúgy a kőzetmag kialakulásával kezdődik, majd a könnyebb elemek, a hidrogén és a hélium gyűjtésével folytatódik. A csillaguk beinduló sugárzása rombolni kezdi a frissen kialakult exobolygók légkörének felső rétegét, a nagyobb tömegű planéták gravitációja viszont képes megtartani, sőt növelni is az atmoszféra méretét. A Föld-típusú bolygók csak a nehezebb molekulákat (akárcsak a Földön) képesek marasztalni, azokat is csak nagyságrendileg 100 km-es magasságig (akárcsak a Földön) - olykor pedig még ennyi sem marad (lásd a Mars esetét). Az eredmény a Naprendszerben is ismert két bolygópopuláció, valamint a köztük lévő méretű bolygók hiánya.
A Föld- és a Neptunusz-típusú bolygók kialakulása ugyanúgy kezdődik. (Forrás: NASA/Ames Research Center/JPL-Caltech/R. Hurt)
A Kepler stabil pozícióját biztosító lendkerekek közül az utolsó 2013-ban felmondta a szolgálatot, így korábbi precizitására már nem képes. Nyugdíjazása helyett viszont új célokat találtak neki: a Naprendszer keringési síkjában, az ún. ekliptikában végez fényességméréseket, a vizsgálandó objektumok kiválasztásához pedig immáron pályázni lehet (így nyertek távcsőidőt magyar csillagászok aszteroida-megfigyelésekre). Az idei katalógus így az utolsó volt a sorban, azonban még fogunk exobolygó-felfedezésekről hallani a Kepler neve kapcsán. Maradt ugyanis több, mint 1700 ún. exobolygó-jelölt, köztük a most talált 219, amelyeket a Kepler detektált először, a felfedezés megerősítéséhez azonban még spektroszkópiai mérésekre van szükség. A tranzitos módszer önmagában ugyanis önmagában nem elég, a csillag felszínen lévő folt ugyanis hasonló fényességcsökkenést képes okozni. Így a Kepler által felfedezett 2335 megerősített planéta (vagy az összes keresőprogram által talált 3496-os összlétszám) gyarapodására még kicsit várni kell, akárcsak arra, hogy a tíz új lakhatósági zónában keringő exobolygót készpénznek vehessük.
A már megerősített (kék), a jelölt (fehér) és az újonnan felfedezett jelölt (sárga) státuszú Föld-típusú bolygók a lakhatósági zónában. (Forrás: NASA/Ames Research Center/Wendy Stenzel)
