Vpervye udalos' uvidet' dvizhenie ekzoplanety vokrug zvezdy.17.06.2010 20:20 | N.T. Ashimbaeva/GAISh, Moskva
Astronomy vpervye smogli neposredstvenno uvidet' dvizhenie ekzoplanety - to, kak ona peremeshaetsya ot odnoi krainei tochki orbity po otnosheniyu k zvezde k protivopolozhnoi. U planety β Pictoris b naimen'shaya orbita iz izvestnyh ekzoplanet, kotorye mozhno nablyudat' napryamuyu, i raspolozhena ona pochti na takom zhe rasstoyanii ot svoei zvezdy, kak Saturn ot Solnca. Uchenye polagayut, chto ona, vozmozhno, obrazovalas' takim zhe sposobom, kak i planety-giganty v Solnechnoi sisteme.
Zvezda β Pictoris molodaya, ei tol'ko 12 millionov let, ona na 75% massivnee Solnca. Raspolozhena primerno na rasstoyanii v 19 parsek (63 svetovyh goda) ot Zemli v napravlenii sozvezdiya Zhivopisca, i yavlyaetsya odnim iz samyh izvestnyh primerov zvezd, okruzhennyh pylevym diskom. Okoloplanetnye diski sostoyat iz pyli, obrazovannoi v rezul'tate stolknovenii mezhdu soboi bolee krupnyh tel, takimi kak protoplanetnye tela, planetezimali ili asteroidy. Oni predstavlyayut soboi bolee rasshirennuyu versiyu zodiakal'nogo pylevogo poyasa v nashei Solnechnoi sisteme. Izobrazhenie diska vokrug Bety Zhivopisca - pervoe poluchennoe izobrazhenie diska u ekzoplanet (on izuchaetsya uzhe na protyazhenii chetverti veka), i protyazhennost' ego dostigaet 1000 a.e.
Risunok 1. Eto izobrazhenie, po dannym obzora DSS2, pokazyvaet oblast' priblizitel'no v 1,7 h 2,3 gradusov vokrug Bety Zhivopisca (Izobrazhenie: ESO/Digitized Sky Survey 2).
Predydushie nablyudeniya etoi zvezdy (ot optiki do IK) vyyavili deformaciyu diska, ego neodnorodnost', assimetriyu v razmere, vysote i raspredelenii yarkosti. Spektroskopicheskie nablyudeniya vyyavlyali sporadicheskoe vysokoskorostnoe padenie ionizovannogo gaza na zvezdu, interpretiruemye kak padenie komety, kotoroe mozhet vyzyvaetsya gravitacionnym vliyaniem massivnogo tela. Vse eti fakty yavlyayutsya pust' i kosvennym, no priznakom togo, chto u zvezdy dolzhny byt' odna ili bolee massivnyh planet. Vnov' poluchennye dannye okonchatel'no dokazali eto.
Planety-giganty formiruyutsya v gazopylevyh diskah, okruzhayushih molodye zvezdy, no mehanizm obrazovaniya planet do sih ne do konca yasen. Prevaliruyut 2 osnovnye gipotezy: fragmentaciya diska ili akkreciya gaza na tverdye yadra massoi 5-10 Mʘ. No bol'shinstvo planet-gigantov, obnaruzhennyh vokrug zvezd imeyut vozrast bol'she, chem vremya zhizni okolozvezdnogo diska, vnosya eshe bol'shii razlad v teoriyu.
Nablyudeniya poslednih let svidetel'stvuyut o tom, chto diski vokrug molodyh zvezd raspadayutsya v techenie neskol'kih millionov let, i poetomu formirovanie gigantskih planet v etih diskah dolzhno proishodit' bystree, chem schitalos' ranee. Dannye po β Pictoris yasno pokazyvayut, chto eto deistvitel'no vozmozhno: sama zvezda ochen' moloda, a eto znachit, chto planety-giganty mogut formirovat'sya v okolozvezdnyh diskah za ochen' korotkii period - za neskol'ko millionov let.
Risunok 2. Izobrazhenie β Pictoris na volne 3.78 mikron, poluchennoe v noyabre 2003 goda s pomosh'yu VLT/NaCo (sleva) i osen'yu 2009 (sprava). (Izobrazhenie: M. Lagrange).
Uchenye v svoih issledovaniyah ispol'zovali instrument adaptivnoi optiki NAOS-CONICA (ili NACO), ustanovlennyi na odnom iz 8,2-metrovyh teleskopah ESO VLT v Chili, dlya izucheniya neposredstvennoi okrestnosti β Pictoris v 2003, 2008 i 2009 godah. Blagodarya vozmozhnostyam adaptivnoi optiki astronomy mogut udalit' bol'shuyu chast' effekta razmyvaniya atmosfery i poluchat' ochen' chetkie izobrazheniya. V 2003 godu po IK-nablyudeniyam byl zamechen slabyi istochnik vnutri diska na rasstoyanii v 8 a.e. ot zvezdy (ris.2), no togda ne udalos' isklyuchit' veroyatnost' togo, chto eto zvezda fona. Na novyh snimkah, sdelannyh v 2008 i vesnoi 2009 gg. eto istochnik ischez. Poslednie dannye, poluchennye osen'yu 2009 goda, pokazali ob'ekt, no uzhe na drugoi storone diska, posle perioda ego otsutstviya (on nahodilsya v eto vremya libo pozadi ili vperedi zvezdy - v etom sluchae planeta "zabivalas'" bleskom zvezdy). Eto podtverzhdaet to, chto istochnik deistvitel'no planeta, i chto ona vrashaetsya vokrug zvezdy. Nablyudeniya pozvolyayut, krome togo, ocenit' razmer ee orbity. Na sostavnom risunke 3 vidno, krome togo, chto orbita ne sovsem krugovaya: sleva planeta raspolozhena dal'she ot zvezdy, chem sprava.
Risunok 3. Na etom sostavnom izobrazhenii pokazany: vo vneshnei chasti - pylevoi disk po nablyudeniyam 1996 godu s pomosh'yu pribora ADONIS na 3,6-metrovom teleskope ESO; vo vnutrennei chasti - izobrazheniya planety, poluchennye v 2003 i osen'yu 2009 godah s pomosh'yu NACO na 3,6 mkm na Very Large Telescope. Eti izobrazheniya svidetel'stvuyut o prisutstvii planety, kotoraya smestilas' s momenta ego pervogo nablyudeniya v 2003 godu s levoi storony ot zvezdy na pravuyu osen'yu 2009 goda. Zvezdochkoi pokazano polozhenie samoi zvezdy (izluchenie samoi zvezdy zakryto kruglym ekranom). Vozmozhnyi vid orbity planety takzhe izobrazhen, hotya i ugol naklona special'no preuvelichen. Pokazany sravnitel'nye razmery orbity ekzoplanety i orbity Saturna (Izobrazhenie: ESO/A.-M. Lagrange).
V nastoyashee vremya dostupny snimki desyatka ekzoplanet, i planeta vokrug Bety Zhivopisca (oboznachaetsya β Pictoris b) imeet naimen'shii razmer orbity iz izvestnyh do sih por. Ona nahoditsya na rasstoyanii ot 8 do 15 astronomicheskih edinic ot zvezdy, chto sootvetstvuet primerno rasstoyaniyu Saturna ot Solnca. Korotkii period vrasheniya planety pozvolyaet ocenit' polnyi oborot v 15-20 let.
Massa planeta sostavlyaet primerno 9 mass Yupitera; znachenie massy i raspolozhenie planety ob'yasnyaet nablyudaemye deformacii vo vnutrennei chasti diska. Eto otkrytie, sledovatel'no, imeet nekotoroe shodstvo s predskazaniem astronomami Adamsom i Lever'e v 19 veke sushestvovaniya planety Neptun na osnovanii nablyudenii dvizheniya Urana.
Vmeste s obnaruzheniem planet vokrug molodyh, massivnyh zvezd Fomal'gaut i HR8799, otkrytie β Pictoris b zastavlyaet predpolozhit', chto super-Yupitery yavlyayutsya chastym rezul'tatom formirovaniya planet vokrug bolee massivnyh zvezd. Takie planety vyzyvayut deformaciyu diskov vokrug zvezd, sozdavaya struktury, kotorye mozhno budet legko nablyudat' s pomosh'yu teleskopa ALMA - Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, sozdavaemogo ESO sovmestno s mezhdunarodnymi partnerami.
Krome eto byli polucheny izobrazheniya nekotoryh drugih kandidatov v ekzoplanety, no vse oni raspolozheny sushestvenno dal'she ot svoei zvezdy, chem β Pictoris b. Esli sravnit' s Solnechnoi sistemoi, to vse oni nahodilis' by vblizi ili za predelami orbity samoi dal'nei planety Neptun. Poetomu processy formirovaniya takih dalekih planet, veroyatno, budut otlichat'sya ot teh, s pomosh'yu kotoryh proishodilo formirovanie planet v nashei Solnechnoi sisteme ili β Pictoris. Poslednie pryamye izobrazheniya ekzoplanet, poluchennye v osnovnom s pomosh'yu VLT, illyustriruyut raznoobrazie planetnyh sistem. β Pictoris b yavlyaetsya naibolee perspektivnym sluchaem planety, kotoraya mogla obrazovat'sya takim zhe obrazom, kak i planety-giganty v nashei Solnechnoi sisteme.
Rezul'tatom etoi raboty, krome togo, yavlyaetsya vyvod o tom, chto gazovye planety-giganty formiruyutsya za ochen' korotkii srok. I nalichie u zvezdy pylevogo diska mozhet sluzhit' veskim osnovaniem schitat' etu zvezdu obladatel'nicei planet.
Rezul'taty issledovanii opublikovany v zhurnale Science.
|
Publikacii s klyuchevymi slovami:
ekzoplaneta - poisk planet - Planety u drugih zvezd
Publikacii so slovami: ekzoplaneta - poisk planet - Planety u drugih zvezd | |
Sm. takzhe:
Vse publikacii na tu zhe temu >> | |
