Астрономите заснеха първото директно изображение на млада гигантска екзопланета

Подредени: дълга ярка ивица, 2 малки точки, друга ярка ивица, с етикети, на черен фон.

Стрелката тук сочи звездата Бета Пикторис. Можете също да видите 2 от неговите планети, Beta Pictoris b (открита през 2008 г.) и Beta Pictoris C, сега заснети чрез директно изобразяване за първи път от инструмента GRAVITY на Много големия телескоп в Чили. Изображение чрез GRAVITY/ Axel M. Quetz/ MPIA Graphics Department/Предупреждение за науката.


През 2008 г. астрономите откриха екзопланета, обикаляща около младата звездаБета Пикторис. Планетата, газов гигант, нареченаБета Пикторис б, е открит чрез директно изобразяване, рядко постижение, тъй като повечето екзопланети се откриват по по -косвени методи. По -късни проучвания показват вероятното присъствие и на втора планета,Бета Пикторис c. Но този не беше толкова лесен за снимане ... досега. Изследователи сЕкзогравитацияекип, ръководен отМатиас Новакна Selwyn College/ University of Cambridge, иматобявеноуспешното изображение на Beta Pictoris c, с някои изненади.

Изследователите пуснаха своитерецензиранводи до две нови статии вАстрономия и астрофизика, на разположениетукитук.


Бета Пикторис е много близка до нас в галактически мащаб, само на 63светлинни годинидалеч. Това е много млада звезда, на около 23 милиона години, много по-млада от нашето слънце на 4,6 милиарда години. Смята се, че двете известни планети са на 18,5 милиона години, все още са само планетарни бебета. Тъй като звездата е толкова млада, тя все още е заобиколена от диск с газ и прах, подобно на това, което нашата собствена Слънчева система се е образувала преди милиарди години.

2 изображения с етикети: диск за прах вляво, диаграма на орбитите вдясно.

Местоположение и орбити на Beta Pictoris b и Beta Pictoris c. Изображение чрез GRAVITY Collaboration/ Axel M. Quetz/ MPIA Graphics Department/Предупреждение за науката.

Изчислено е, че Beta Pictoris c е 8,2 пъти по -масивна от Юпитер и обикаля около своята звезда на всеки 3,4 години. Нищо от това не е твърде необичайно, но след това изследователите откриха нещо странно. Той е наистина слаб, шест пъти по -слаб от Beta Pictoris b, въпреки че двете планети са с подобен размер. Тогава защо разликата? Екипът смята, че това е така, защото Beta Pictoris c е по -хладен от своя брат, с прогнозна температура от 1250 Kelvin (1791 градуса по Фаренхайт или 977 градуса по Целзий), в сравнение с 1724 K (2,644 F или 1,451 C) за Beta Pictoris b. Защо едната планета би била много по -хладна от другата, все още не е известно, но може просто да е свързано с начина на формиране на планетите.

Ако образуващата се планета няма ядро, както вмодел на формиране на нестабилност на диска- образуването на планети от разпадането на aпротопланетен диск- ще стане по -горещо и ярко. Но ако има ядро, както восновен модел на нарастване-многоетапен процес на образуване, включващ сърцевина от тежък елемент, която се образува, когато малки твърди прахови зърна и лед коагулират чрез сблъсъци в по-големи частици-тогава той ще бъде по-тъмен и по-хладен. Изминавайки това, изследователите смятат, че Beta Pictoris c се е образувала от ядрото, докато Beta Pictoris b може да се е образувало от нестабилност на диска. Beta Pictoris c е по -близо до звездата, което също отговаря на основния модел на акреция. Отвтора хартия:




Предполагаме, че това очевидно противоречие е знак за акреция на горещо ядро, например поради масата на планетарното ядро ​​или наличието на високотемпературен акреционен шок по време на образуването.

Точната маса на Beta Pictoris b все още не е известна, така че учените не знаят със сигурност как се е образувала. Той е по -далеч от звездата, което би било по -съвместимо с модела на нестабилност на диска. Масата му може да се определи с помощта наметод на радиална скорост- където гравитацията на планетата кара звездата да се клати леко - но учените ще трябва да бъдат търпеливи, тъй като на планетата са необходими 28 земни години, за да завърши една орбита.

Голяма планета на преден план и втора планета и звезда зад нея, с диск за прах и други звезди на заден план.

Концепцията на художника за Beta Pictoris b (на преден план) и Beta Pictoris c (на заден план). Изображение чрез Паскал Рубини/ A-M Lagrange/Уикипедия.

Получените досега резултати все още предоставят съществена представа за процеса на формиране на такива светове.Пол Молиерв Института по астрономия Макс Планк (MPIA) заяви:


Преди това използвахме GRAVITY, за да получим спектри на други директно изобразени екзопланети, които сами по себе си вече съдържат намеци за процеса на тяхното формиране. Това измерване на яркостта на Beta Pictoris c, комбинирано с неговата маса, е особено важна стъпка за ограничаване на нашите модели за формиране на планети.

За да изобразите Beta Pictoris c,СЪТРУДНИЧЕСТВО Сътрудничествоизследователите са използвалиЗЕМНО ПРИТЕГЛЯНЕинструмент на Интерферометъра за много голям телескоп (VLTI) в Чили. Техниката комбинира входящата светлина от четирите телескопа. Планетата за първи път е била открита чрез радиална скорост, която измерва плъзгането и издърпването на родителската звезда поради орбитата на планетата. ГРАВИТАЦИЯТА по -късно успя да потвърди визуално планетата, което прави Бета Пикторис първата екзопланета, открита и потвърдена по двата метода. Новак каза в аизявление:

Това означава, че сега можем да получим както яркостта, така и масата на тази екзопланета. Като общо правило, колкото по -масивна е планетата, толкова по -светла е тя.

Два ярко оцветени продълговати обекта, подредени с кръг и точка между тях и етикети на тъмно син фон.

Директно изображение на Beta Pictoris b (бяла точка), първата екзопланета, снимана около Beta Pictoris през 2008 г. Изображение чрез ESO/ A-M. Lagrange et al./Небе и телескоп.


Силвестър Лакур, ръководител на програмата за наблюдение ExoGRAVITY, добави:

Това е първото директно потвърждение на планета, открита чрез метода на радиалната скорост.

Откриването и потвърждението на този млад свят е фантастично постижение. КатоФранк Айзенхауер, водещ учен по проекта GRAVITY в Института за извънземна физика „Макс Планк“ (MPE), отбеляза:

Удивително е какво ниво на детайлност и чувствителност можем да постигнем с GRAVITY. Току -що започваме да изследваме зашеметяващи нови светове, от свръхмасивната черна дупка в центъра на нашата галактика до планети извън Слънчевата система.

След това астрономите искат да взематспектрина Beta Pictoris c, за да разберете от какво се състои атмосферата му. Това също трябва да даде допълнителни улики за това как се е образувала планетата.

Тъмнокос мъж в пуловер с водолазка и компютър зад него.

Матиас Новак от колежа Селвин/Университета в Кеймбридж, който ръководи екипа на ExoGRAVITY и е водещ автор на първия доклад. Изображение чрезFacebook.

Тъй като и двете планети са толкова млади и са газови гиганти вместо скалисти светове, много е малко вероятно те да поддържат живота. Научаването на повече за тях обаче все пак ще помогне на учените да разберат как се формират различни видове планети в нашата галактика.

В крайна сметка: Астрономите са получили директни изображения на младата екзопланета Beta Pictoris c за първи път.

Източник: Представяне на системата B Pictoris, свързване на изображения с висок контраст, интерферометрични и радиални данни за скоростта

Източник: Директно потвърждение на планетата с радиална скорост B Pictoris c

Чрез Science Alert

Чрез Института за извънземна физика на Макс Планк