Невероятные кадры показывают, как планеты вращаются вокруг звезды на расстоянии световых лет

Новое видео, размещенное на YouTube, – это одна из самых удивительных вещей, которые мы когда-либо видели в планетарной науке.

На видео показаны четыре светящиеся точки, движущиеся по частично концентрическим кругам вокруг черного диска в центр. На самом деле вы видите планетарную систему.

Четыре точки — это экзопланеты с черным диском, закрывающим их звезду, на расстоянии 133,3 световых года от Земли. Частичные круги — это их орбитальные движения, временной интервал, составленный из 12 лет наблюдений.

Звезда HR8799, и в 2008 году ее экзопланеты составляли первую систему (не первую экзопланету, это была 2M1207b). в 2004 г.) астрономы когда-либо видели его непосредственно.

С тех пор астроном Джейсон Ван из Северо-Западного университета жадно наблюдает за ним. Он объединил эти наблюдения в замедленную съемку — не по какой-либо научной причине, а просто потому, что это очень круто.

«Обычно трудно увидеть планеты на орбите, — говорит Ван.

«Например, не очевидно, что Юпитер или Марс вращаются вокруг нашего Солнца, потому что мы живем в одной системе и не видим сверху вниз. Астрономические события либо происходят слишком быстро, либо слишком медленно, чтобы их можно было запечатлеть в кино.

«Но это видео показывает движение планет в человеческом масштабе времени. Я надеюсь, что это позволит людям насладиться чем-то удивительным».

Текущее количество подтвержденных экзопланет — внесолнечных планет или планет за пределами Солнечной системы — превышает 5200, но мы никогда не видели большинство из них. .

Астрономы в основном находят экзопланеты косвенными методами, изучая влияние экзопланеты на родительскую звезду. Регулярные слабые провалы в свете звезды указывают на то, что между нами и звездой проходит орбитальная экзопланета; длина волны света звезды указывает на гравитационное взаимодействие между экзопланетой и звездой.

Причина этого в том, что на самом деле чрезвычайно трудно увидеть экзопланету напрямую. Они очень маленькие и очень тусклые по сравнению с их звезда-хозяин; любой свет, который они излучают или отражают, обычно поглощается ярким светом звезды.

Однако время от времени нам везет. Экзопланеты большие и достаточно удалены от своей звезды. , а система ориентирована таким образом, что если свет звезды заблокирован или закрыт (поэтому HR8799 выглядит как черный диск), мы можем видеть их как маленькие капли сопутствующего света.

Еще реже можно увидеть, как они выполняют свою сложную планетарную павану, просто потому что временные масштабы вовлеченных орбит намного больше, чем время, прошедшее с тех пор, как ученые непосредственно заметили первую экзопланету.

Но Ван и его команда теперь имеют достаточно данных наблюдений за HR8799 для покадровой съемки, показывающей частичные орбиты, и это то, что он собрал.

«Нет ничего научного в просмотре орбитальных систем в видео с интервальной съемкой, но это помогает другим оценить то, что мы изучаем», – говорит Ван.

p>

«Бывает сложно объяснить нюансы науки словами. Но демонстрация науки в действии помогает другим понять ее важность».

Наблюдения были собраны с помощью обсерватории В. М. Кека, и Ван применил адаптивную оптику, чтобы скорректировать искажающий эффект земной атмосферы.

>Покадровая съемка также была обработана, чтобы скорректировать временные скачки между данными, показывая плавное орбитальное движение четырех экзопланет.

12 лет наблюдений были сокращены до 4,5 секунд.

Вот на что вы смотрите. Черный кружок в центре — это молодая звезда возрастом 30 миллионов лет, масса которой примерно в 1,5 раза больше, а яркость — в 4,9 раза больше, чем у Солнца.

Самая внутренняя экзопланета — HR8799e с массой 7,4 массы Юпитера, вращающаяся на расстоянии, в 16,25 раз превышающем расстояние между Землей и Солнцем или астрономическими единицами, в течение периода обращения 45 лет. Ученые смогли проанализировать свет от этой экзопланеты, чтобы определить, что это пострадавший от шторма детский газовый гигант.

Двигаясь наружу, HR8799d массой 9,1 юпитера и орбитой 26,67 астрономических единиц за период обращения 100 лет.

HR8799c имеет массу 7,8 юпитера, вращается на расстоянии 41,4 астрономических единицы (чуть шире, чем расстояние между между Солнцем и Плутоном) за период обращения 190 лет. Ученые обнаружили, что в его атмосфере есть вода.

Наконец, часы HR8799b находятся на расстоянии 5,7 Юпитера, с расстоянием 71,6 астрономических единиц и периодом обращения 460 лет.

Но мы еще далеки от того, чтобы закончить работу с системой HR8799.

Хотя, по словам Ванга, сам по себе таймлапс не может быть научно показательным, сбор данных Кека, безусловно, таков.

В статье, опубликованной в декабре прошлого года, было обнаружено возможное существование пятой экзопланеты, меньшей и расположенной ближе к звезде, чем ее братья и сестры. По оценкам, кандидат примерно в 4–7 раз превышает массу Юпитера и вращается на расстоянии от 4 до 5 астрономических единиц, что затрудняет его прямое обнаружение.

И Ван и его коллеги усердно работают. анализ света от системы. Они надеются, что смогут получить подробную информацию о составе не только звезды, но и окружающих ее миров.

«В астрофизике большую часть времени мы занимаемся анализом данных или проверкой гипотез, » – говорит Ван.

«Но это самая интересная часть науки. Она внушает благоговение».