Из Википедии, бесплатной энциклопедии
  (Перенаправлен с Дагона (планета) )
Перейти к навигации Перейти к поиску
Чтобы узнать о второй звезде в системе Фомальгаут, см. TW Piscis Austrini .
Фомальгаут б
Хаббл НАСА обнаружил чужую планетарную орбиту для Фомальгаута B.jpg
Фомальгаут и Фомальгаут b в 2012 году ( STIS ) (8 января 2013 года) (НАСА)
Открытие
ОбнаружилKalas et al. [1]
Сайт открытияКосмический телескоп Хаббла
Дата открытия13 ноября 2008 г.
Прямая визуализация
Орбитальные характеристики
177 ± 68 а.е. (2,65 × 10 10  ± 1,02 × 10 10  км) [2]
Эксцентриситет0,8 ± 0,1 [2]
~ 1700 [2] у
Наклон-55 ± 14 [2]
152 ± 13 [2]
26 ± 25 [2]
ЗвездаФомальгаут

Фомальгаут б , официальное название Дагон ( / д eɪ ɡ ən / ), [3] является подтвердится, [4] , непосредственно в образ [1] внесолнечная объекта и кандидат планета вращается вокруг звезды А-типа главной последовательности Фомальгаут , приблизительно 25 света -years далеко в созвездии из Piscis Austrinus . Первоначально объект был объявлен в 2008 году и подтвержден как реальный в 2012 году на основе изображений, полученных с помощью Advanced Camera for Surveys (ACS) на космическом телескопе Хаббла, и, согласно расчетам, опубликованным в январе 2013 года,[5] [6] имеет 1700-летнюю [2] высокоэллиптическую орбиту. Его периастр составляет 7,4 миллиарда км (~ 50 а. Е.) И апастрон около 44 миллиардов км (~ 300 а. Е.). По состоянию на 25 мая 2013 г. это 110 астрономических единиц от родительской звезды.

Истинная природа Фомальгаута b является предметом серьезных споров. Первоначально Фомальгаут b был идентифицирован как одна из первых экзопланет, которые были непосредственно отображены: ее обнаружение было связано с отраженным светом от околопланетного материала (например, пылевого кольца) и тепловым излучением от атмосферы планеты-гиганта. Фомальгаут б впоследствии были описаны как низкие массовой планета, окружающее облако пыли полностью отвечают за его обнаружение или, совсем недавно, мусор от столкновения из астероидов вместо. [7] [8]

Этот объект был одним из тех, которые были выбраны Международным астрономическим союзом в рамках публичного процесса присвоения экзопланетам собственных имен. [9] [10] Процесс включал публичное выдвижение и голосование за новое имя. [11] В декабре 2015 года IAU объявило, что победителем стал Дагон. [12] Название Дагон было предложено доктором Тоддом Ваккаро и передано Планетарием государственного университета Сент-Клу на рассмотрение МАС. [13] Дагон был семитским божеством , часто представляемым в виде получеловека-полурыбы. [14]

Резюме [ править ]

Природа Fomalhaut b неясна. С одной стороны, Фомальгаут b может быть планетой, масса которой меньше чем в два раза превышает массу Юпитера, которая либо окутана сферическим облаком пыли от продолжающихся столкновений планетезималей [4] [15], либо окружена большой околопланетной системой колец [1], либо ответственны за рассеивание света первичной звезды и, таким образом, делают видимым Фомальгаут b. В качестве альтернативы, это может быть скопление обломков от недавнего столкновения между телами размером с комету и астероид, а не на самом деле планета. [16] [8]

Фомальгаут b и три спутника вокруг HR 8799 , об открытии которых было объявлено одновременно, были описаны как первые внесолнечные планеты, получившие прямое изображение [17] (среди более ранних заявлений, таких как, например, 2M1207 b , GQ Lup b , DH Tau b , AB Pic b , CHXR 73 b , UScoCTIO 108 b , CT Cha b , 1RXS 1609 b ) в том смысле , что их излучение, как полагали, происходило, по крайней мере, частично из атмосферы планеты. Однако последующие исследования космического телескопа Spitzer [18] и повторный анализ исходных данных HST [16] [4]вместо этого предположим, что свет Фомальгаута b - это рассеянный свет звезд, а не тепловое излучение планеты.

Первоначальное открытие Хаббла [ править ]

Сравнение Солнечной системы и системы вокруг Фомальгаута

Существование массивной планеты, вращающейся вокруг Фомальгаута, было впервые сделано из наблюдений Хаббла, опубликованных в 2005 году, которые позволили определить структуру массивного холодного диска обломков Фомальгаута (или пылевого пояса / кольца). [19] Пояс не отцентрирован на звезде и имеет более резкую внутреннюю границу, чем можно было бы ожидать. [20] Массивная планета на широкой орбите, но расположенная внутри этого кольца обломков, могла бы очистить родительские тела и пыль в непосредственной близости, в результате чего кольцо выглядело с острым внутренним краем и казалось, что оно смещено от звезды. [21]

В мае 2008 года Пол Калас , Джеймс Грэм и их сотрудники идентифицировали Fomalhaut b по снимкам телескопа Хаббла / ACS, сделанным в 2004 и 2006 годах в видимом диапазоне длин волн (т.е. 0,6 и 0,8 мкм). НАСА опубликовало составную фотографию открытия 13 ноября 2008 г., что совпало с публикацией Kalas et al. открытие в науке . [1] [22]

Калас заметил: «Это глубокий и ошеломляющий опыт - увидеть планету, которую никогда раньше не видели. У меня чуть не случился сердечный приступ в конце мая, когда я подтвердил, что Фомальгаут b вращается вокруг своей родительской звезды». [22] На изображении яркая внешняя овальная полоса представляет собой пылевое кольцо, а детали внутри этой полосы представляют собой шум от рассеянного звездного света. [23]

Ранние последующие наблюдения и сомнения [ править ]

В статье об открытии [1] Калас и его сотрудники предположили, что излучение Фомальгаута b происходит из двух источников: из-за рассеянного звездным светом околопланетной пыли и из-за теплового излучения планеты. Здесь первое объясняет большую часть яркости 0,6 мкм, а тепловое излучение планеты способствует большей части яркости 0,8 мкм. Их необнаружение с помощью наземных инфракрасных данных предполагало, что Fomalhaut b должен быть менее массивным, чем около 3 масс Юпитера.

Тем не менее, Fomalhaut b должен быть обнаружен в космических инфракрасных данных, если его масса находится в пределах 1-3 масс Юпитера. Но чувствительные инфракрасные наблюдения космического телескопа Спитцера не смогли обнаружить Фомальгаут b, что означает, что Фомальгаут b имеет массу менее 1 Юпитера. [18] Кроме того, хотя планета считалась правдоподобным объяснением эксцентрического кольца обломков Фомальгаута, измерения в Kalas et al. бумага намекнула, что она двигалась слишком быстро (т. е. не выровнена апсидально), чтобы это объяснение работало. Наконец, исследователи, анализирующие данные большой миллиметровой матрицы Атакамы (ALMA) за сентябрь – октябрь 2011 года для кольца обломков Фомальгаута, выдвинули альтернативную гипотезу: кольцо могло быть сформировано гораздо меньшими планетами-пастушками, ни одна из которых не должна была быть фомальгаутской b.[24] [25] Эти результаты вызвали скептицизм по поводу статуса Фомальгаута b как внесолнечной планеты. [26] [27]

Восстановление, независимое подтверждение Хаббла и другие дополнительные выводы [ править ]

24 октября 2012 года группа во главе с Тэйном Карри из Университета Торонто объявила о первом независимом восстановлении Фомальгаута b и возобновила утверждение о том, что Фомальгаут b идентифицирует планету. [4]Они повторно проанализировали исходные данные телескопа Хаббла, используя новые, более мощные алгоритмы отделения света планеты от света звезд, и подтвердили, что Фомальгаут b действительно существует. Они также предоставили новое обнаружение Fomalhaut b при 0,4 мкм. Они смоделировали оптические обнаружения и верхние пределы инфракрасного излучения для Фомальгаута b, показав, что излучение Фомальгаута b можно полностью объяснить звездным светом, рассеянным мелкой пылью, и утверждая, что эта пыль окружает невидимый объект планетарной массы. Таким образом, они считают, что Фомальгаут b правдоподобно является «планетой, идентифицированной по прямым изображениям», даже если Фомальгаут b, строго говоря, не является планетой, отображаемой непосредственно, поскольку свет исходит не из планетарной атмосферы. [4]

Вторая статья, опубликованная днем ​​позже под руководством Рафаэля Галичера и Кристиана Маруа из Института астрофизики Герцберга, также независимо восстановила Фомальгаут b и подтвердила новое обнаружение 0,4 мкм, утверждая, что спектральное распределение энергии (SED) Фомальгаута b не может быть объяснено как из-за прямого или рассеянного излучения массивной планеты. Они рассмотрели две модели для объяснения SED: (1) большой околопланетный диск вокруг массивной, но невидимой планеты и (2) последствия столкновения в течение последних 100 лет двух объектов пояса Койпера с радиусом около 50 км. [16]

Последующие данные телескопа Хаббла, полученные в 2010 и 2012 годах с помощью прибора STIS Полом Каласом и его сотрудниками, снова восстановили Fomalhaut b. [2] Однако анализ астрометрии Фомальгаута b показал, что объект имеет высокий эксцентриситет (e = 0,8), его орбита (проецируемая на небо) пересекает плоскость кольца обломков Фомальгаута, и поэтому маловероятно, что объект скульптурирует. острый внутренний край кольца для мусора. Высокий эксцентриситет Фомальгаута b может свидетельствовать о значительном динамическом взаимодействии с ранее невидимой планетой на меньшем расстоянии между орбитами.

Анализ дополнительных данных STIS, полученных в 2013 и 2014 годах, свидетельствует о том, что Фомальгаут b исчезает и увеличивается в размерах, поведение, которое может поддерживать интерпретацию Фомальгаута b как столкновение между двумя объектами размером с астероид. [8]

Возрождение заявления о том, что Фомальгаут b (возможно) является планетой после того, как оно было сброшено со счетов, привело к тому, что некоторые прозвали объект «планетой-зомби» [28], хотя это не технический термин, используемый в материалах прессы и не появляется в любой рецензируемой рукописи.

Физические характеристики [ править ]

Предполагая, что орбита Фомальгаута b находится в той же плоскости, что и диск обломков, расположенный снаружи от него, он вращается вокруг Фомальгаута на расстоянии примерно 115  а.е. (1,72 × 10 10  км; 1,07 × 10 10  миль). Это расстояние примерно на 18  а.е. (2,7 × 10 9  км; 1,7 × 10 9  миль) ближе к звезде, чем внутренний край диска обломков . [29] Орбитальное разделение Фомальгаута b больше, чем у планет, отображаемых непосредственно вокруг β Pictoris и HR 8799.(8–70 AU). Fomalhaut b движется со скоростью около 4 километров в секунду. [4] Хотя неясно, заставит ли орбита Фомальгаута b пересечь диск обломков или диск обломков только в проекции (т.е. он не вращается в той же плоскости, что и диск), его орбита не полностью вложена в обломки. диск. [2]

В оптических длинах волн, на которых обнаружен Фомальгаут b, он всего в 2,7 × 10 -10 раз ярче звезды и является самым слабым (по сути) внесолнечным объектом, который когда-либо был изображен. [1] Форма его спектра, определенная из измерений, полученных на расстоянии от 0,4 до 0,8 мкм, похожа на форму его родительской звезды, что позволяет предположить, что излучение, идентифицирующее Фомальгаут b, полностью связано с рассеянным звездным светом. [4] Хотя в первоначальной статье об открытии Фомальгаута b предполагалось, что его оптическая яркость может изменяться из-за планетарной аккреции , более поздние повторные анализы этих данных не смогли найти убедительных доказательств того, что Фомальгаут b действительно переменный, [4] [16] [2]таким образом устраняя свидетельства планетарной аккреции. Однако долгосрочный мониторинг Fomalhaut b может показать доказательства того, что объект со временем тускнеет. [8]

Для того чтобы Фомальгаут b можно было обнаружить в оптических длинах волн, он должен иметь площадь излучения, намного превышающую физический размер планеты [1], что еще больше усиливает аргумент в пользу того, что то, что мы видим как Фомальгаут b, не является светом, исходящим от планетарная атмосфера. Система околопланетных колец достаточно велика, чтобы рассеивать достаточно звездного света, чтобы сделать Фомальгаут b видимым, только если его радиус в 20-40 раз больше радиуса Юпитера. [1] Сферическое облако пыли с радиусом 0,004  а.е. (600 000 км; 370 000 миль) может сделать Фомальгаут b видимым. [4] Фомальгаут b появляется как неразрешенный точечный источник в данных высочайшего качества (на 0,6 мкм), что предполагает, что его проектируемая площадь излучения не может быть больше примерно 0,25 а.е., примерно 1/4 расстояния Земля-Солнце. [1] [4] Однако это может быть разрешено на немного более длинных волнах и в недавно проанализированных данных HST, которые могут указывать на то, что его излучающая область больше. [16] [8]

Масса Фомальгаута b, если это планета, весьма неопределенна. Необнаружение инфракрасного излучения предполагает, что Фомальгаут b не может быть более массивным, чем масса Юпитера в 2 раза [4] [18], но нижний предел массы зависит от неопределенных деталей природы Фомальгаута b, его околопланетной среды и существования других планетно-массовые тела в системе. Модели Фомальгаута b, лепящие диск звездного мусора, дают массу в 0,5 раза больше массы Юпитера. Модели для Фомальгаута b, предполагающие, что он окружен роем планетезималей, подразумевают, что он мог бы иметь гораздо меньшую массу (в 10–100 раз больше массы Земли ). [15] Если Фомальгаут b вместо этого является одной из двух планет-пастырей, которые вместе ограничивают диск обломков узким кольцом, [24]он может быть где угодно, от массы Марса в несколько раз до чуть более массивной, чем Земля.

Если Фомальгаут b - газовый гигант, такой как Юпитер или Сатурн, он, вероятно, образовался через несколько миллионов лет после образования самой звезды, что составляет примерно 450 миллионов лет. [30] В качестве альтернативы, если это временное облако пыли, оно должно быть очень молодым [4], возможно, сформировавшимся в течение последних нескольких столетий. [16]

Другие планеты, вращающиеся вокруг Фомальгаута [ править ]

Фомальгаут b вращается вокруг своей звезды на большом расстоянии, где формирование массивных планет затруднено. Чтобы объяснить свое текущее местоположение, Фомальгаут b мог быть динамически рассеяен более массивным, невидимым телом, расположенным на меньших расстояниях. Несколько наземных наблюдений провели поиск этого гипотетического фомальгаутского "c", но еще не нашли его. В очень малых масштабах, подобных Солнечной системе, любые дополнительные спутники должны иметь массу в тринадцать раз меньше массы Юпитера. [31] В несколько более широких масштабах, сравнимых с расположением планет вокруг HR 8799 , любые дополнительные планеты должны иметь массы ниже примерно 2-7 масс Юпитера. [32] Фомальгаут b мог образоваться на месте, если бы он слился из небольших объектов размером с гальку, которые быстро сформировали протопланетное ядро, которое, в свою очередь, образовало газовую оболочку. [33]

Галерея [ править ]

  • Фомальгаут b, который ранее считался экзопланетой, теперь считается расширяющимся облаком пыли.

  • Художественное представление Фомальгаута b как планеты, вращающейся вокруг своей родительской звезды, модель, которая теперь опровергнута.

  • Визуализация Фомальгаута и Фомальгаута b (впечатление художника)

См. Также [ править ]

  • Прямые изображения внесолнечных планет
  • Список внесолнечных планет
  • Список звездных систем в пределах 25–30 световых лет

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b c d e f g h я Калас, Пол ; и другие. (13.11.2008). «Оптические изображения экзосолнечной планеты в 25 световых годах от Земли». Наука . 322 (5906): 1345–8. arXiv : 0811.1994 . Bibcode : 2008Sci ... 322.1345K . DOI : 10.1126 / science.1166609 . PMID  19008414 .
  2. ^ a b c d e f g h i j Калас, Пол; Грэм, Джеймс Р .; Фитцджеральд, Майкл П .; Клэмпин, Марк (2013). «Коронографическая визуализация STIS Фомальгаута: структура основного пояса и орбита Фомальгаута b». Астрофизический журнал . 775 (1): идентификатор статьи. 56. arXiv : 1305.2222 . Bibcode : 2013ApJ ... 775 ... 56K . DOI : 10.1088 / 0004-637X / 775/1/56 .
  3. ^ "Дагон" . Оксфордский словарь английского языка (Интернет-изд.). Издательство Оксфордского университета. (Требуется подписка или членство в учреждении-участнике .)
  4. ^ Б с д е е г ч я J K L Thayne Карри; и другие. «Подтверждение прямого изображения и характеристика покрытой пылью экзопланеты-кандидата, вращающейся вокруг Фомальгаута». Письма в астрофизический журнал . 760 : L32. arXiv : 1210.6620 . Bibcode : 2012ApJ ... 760L..32C . DOI : 10.1088 / 2041-8205 / 760/2 / L32 .
  5. ^ Харрингтон, JD; Вильярд, Рэй (8 января 2013 г.). «Хаббл НАСА обнаруживает чужую планетную орбиту для Фомальгаута Б» . НАСА . Проверено 9 января 2013 года .
  6. ^ Вильярд, Рэй; Калас, Пол (8 января 2013 г.). «Хаббл обнаруживает чужую планетную орбиту для Фомальгаута b (номер пресс-релиза: STScI-2013-01)» . ХабблСайт . Проверено 28 января 2013 года .
  7. ↑ Эндрюс, Робин Гёрдж (20 апреля 2020 г.). «Случай с исчезнувшей экзопланетой - Фомальгаут b был одной из первых планет вокруг другой звезды, которая была непосредственно отображена телескопами. Некоторые астрономы теперь говорят, что это было облако обломков астероидов» . Нью-Йорк Таймс . Проверено 21 апреля 2020 года .
  8. ^ a b c d e Гаспар, Андраш; Рике, Джордж Х. (20 апреля 2020 г.). «Новые данные HST и моделирование показывают массивное столкновение планетезималей вокруг Фомальгаута» . PNAS . arXiv : 2004.08736 . DOI : 10.1073 / pnas.1912506117 . Проверено 21 апреля 2020 года .
  9. ^ NameExoWorlds: Всемирное соревнование МАС по названию экзопланет и их звезд-хозяев . IAU.org. 9 июля 2014 г.
  10. ^ NameExoWorlds Архивировано 25 июня 2018 г. в Wayback Machine .
  11. ^ ИмяExoWorlds .
  12. ^ Итоговые результаты NameExoWorlds зрительского голосования выхода , Международный астрономический союз, 15 декабря 2015.
  13. ^ "Планетарий SCSU называет экзопланету" . Сент-Клауд Таймс . Проверено 29 декабря 2015 .
  14. ^ «NameExoWorlds Утвержденные имена» .
  15. ^ a b Кеннеди, Грант (2011). «Эволюция столкновений нерегулярных скоплений спутников: обнаруживаемая пыль вокруг Солнечной системы и внесолнечных планет». Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 412 : 2137–2153. arXiv : 1011.4858 . Bibcode : 2011MNRAS.412.2137K . DOI : 10.1111 / j.1365-2966.2010.18041.x .
  16. ^ a b c d e f Рафаэль Галичер; Кристиан Маруа; Б. Цукерман; Брюс Макинтош. "Fomalhaut b: Независимый анализ данных общедоступного архива космического телескопа Хаббл". Астрофизический журнал . 769 : 42. arXiv : 1210.6745 . Bibcode : 2013ApJ ... 769 ... 42G . DOI : 10.1088 / 0004-637X / 769/1/42 .
  17. ^ Сет Боренштейн (2008-11-14). «Снимки 4 планет за пределами Солнечной системы» . Ассошиэйтед Пресс через Сиэтл Таймс . Проверено 5 июля 2010 .
  18. ^ a b c Янсон, Маркус (2012). "Инфракрасное необнаружение Fomalhaut b - Последствия для интерпретации планеты". Астрофизический журнал . 747 : 116. arXiv : 1201.4388 . Bibcode : 2012ApJ ... 747..116J . DOI : 10.1088 / 0004-637x / 747/2/116 .
  19. ^ Калас, Пол; Грэм, Джеймс Р .; Клэмпин, Марк (2005). «Планетная система как источник структуры в пылевом поясе Фомальгаута». Природа . 435 (7045): 1067–1070. arXiv : astro-ph / 0506574 . Bibcode : 2005Natur.435.1067K . DOI : 10,1038 / природа03601 . PMID 15973402 . 
  20. ^ Александр, Амир (2008-11-14). «Ученые смотрят на далекие планеты» . Планетарное общество . Архивировано из оригинала на 2008-12-25 . Проверено 14 ноября 2008 .
  21. ^ Квиллен, Алиса С. (2006). «Предсказания для планеты внутри эксцентрического кольца Фомальгаута». Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 372 (1): L14 – L18. arXiv : astro-ph / 0605372 . Bibcode : 2006MNRAS.372L..14Q . DOI : 10.1111 / j.1745-3933.2006.00216.x .
  22. ^ a b Льюис Смит (13-11-2008). «Первые фотографии планеты за пределами Солнечной системы: Фомальгаут b» . The Times . Лондон . Проверено 14 ноября 2008 .
  23. ^ Nemiroff, R .; Боннелл, Дж., Ред. (14 ноября 2008 г.). «Фомальгаут б» . Астрономическая картина дня . НАСА . Проверено 14 ноября 2008 .
  24. ^ а б Боули, Аарон (2012). «Ограничение планетарной системы Фомальгаута с использованием наблюдений ALMA с высоким разрешением». Астрофизический журнал . 750 : L21. arXiv : 1204,0007 . Bibcode : 2012ApJ ... 750L..21B . DOI : 10.1088 / 2041-8205 / 750/1 / L21 .
  25. ^ "ALMA показывает работу соседней планетной системы" . Проверено 18 апреля 2012 .
  26. ↑ Лиза Гроссман (21 сентября 2011 г.). «Новые сомнения насчет« дитя-плаката »экзопланет» . Новый ученый . Reed Business Information Ltd . Проверено 7 декабря 2013 .
  27. ^ Yudhijit Бхаттачарджи (3 февраля 2012). «Знаменитая экзопланета исчезает в облаке пыли, а может, и нет». Наука . 335 (6068): 515. Bibcode : 2012Sci ... 335..515B . DOI : 10.1126 / science.335.6068.515 .
  28. ^ «Новое исследование приносит сомнительную экзопланету« из мертвых » » . НАСА . Проверено 25 октября 2012 .
  29. ^ «Фомальгаут b: первая экзопланета, наблюдаемая непосредственно» . Наука ориентирована . Архивировано из оригинала на 2009-01-10 . Проверено 14 ноября 2008 .
  30. ^ Mamajek, Эрик (2012). «О возрасте и двойственности Фомальгаута». Письма в астрофизический журнал . 754 : L20. arXiv : 1206.6353 . Bibcode : 2012ApJ ... 754L..20M . DOI : 10.1088 / 2041-8205 / 754/2 / L20 .
  31. ↑ Мэтью А. Кенуорти и Тиффани Мешкат (2012). "Коронографические наблюдения Фомальгаута в масштабах Солнечной системы". Астрофизический журнал . 764 : 7. arXiv : 1212.1459 . Bibcode : 2013ApJ ... 764 .... 7K . DOI : 10.1088 / 0004-637X / 764/1/7 .
  32. ^ Тэйн Карри; и другие. (2013). "Поиски Deep Keck / NIRC2 теплового излучения от спутников, вращающихся вокруг Фомальгаута". Письма в астрофизический журнал . 777 : L6. arXiv : 1309.0813 . Bibcode : 2013ApJ ... 777L ... 6С . DOI : 10.1088 / 2041-8205 / 777/1 / L6 .
  33. ^ Lambrechts, М. & Йохансен, A. (2012). «Быстрый рост ядер газовых гигантов за счет нарастания гальки». Астрономия и астрофизика . 544 (A32): 13f. arXiv : 1205.3030 . Бибкод : 2012A & A ... 544A..32L . DOI : 10.1051 / 0004-6361 / 201219127 .

Внешние ссылки [ править ]

  • Хабблкаст 22: Хаббл непосредственно наблюдает за планетой, вращающейся вокруг Фомальгаута
  • Препринт восстановительной / подтверждающей бумаги
  • Препринт открытия документа
  • Препринт прогнозной бумаги
  • Хаббл НАСА обнаружил некорректную планетарную орбиту Фомальгаута b

Координаты : Карта неба 22 ч 57 м 39,1 с , −29 ° 37 ′ 20 ″.