Ученые получили первое прямое изображение планеты всего в 63 световых годах от нас
Большинство планет, которые астрономы обнаружили на сегодняшний день, никогда не наблюдались напрямую. Ученые подтверждают их присутствие косвенными средствами, такими как влияние, которое они оказывают на свою звезду. Но теперь астрономы получили снимки косвенно обнаруженной планеты.
Это не просто впечатляющий подвиг навыков и технологий. Комбинация методов дала нам превосходный инструментарий для измерения планет. Впервые астрономы измерили яркость и массу планеты, что дало нам новое понимание того, как формируются планеты.
Экзопланета — это Beta Pictoris c (β Picc c), газовый гигант, вращающийся вокруг звезды — как вы уже догадались — Beta Pictoris, всего в 63 световых годах от нас. Это очень молодая, очень яркая звезда, возрастом около 23 миллионов лет; Таким образом, она по-прежнему окружена множеством пыльных обломков, а ее планеты — на сегодняшний день мы подтвердили две — всего лишь младенцы возрастом около 18,5 миллионов лет.
β Pic c — вторая из этих планет, и она была открыта с использованием метода лучевых скоростей. Видите ли, звезды не сидят неподвижно, пока вокруг них вращаются планеты; два тела притягивают друг друга, и их орбита проходит вокруг общего центра тяжести.
Итак, если вы посмотрите на звезду и увидите, что она немного покачивается на месте — ее свет удлиняется до более красных длин волн или смещается в красную сторону по мере удаления и укорачивается в сторону более голубых длин волн, или смещается в синюю по мере приближения, это часто означает, что ее тянет за собой планета. Чем больше планета, тем большее гравитационное притяжение она оказывает на звезду.
Beta Pictoris b (β Pic b), газовый гигант, масса которого в 13 раз превышает массу Юпитера, был открыт в 2008 году с помощью прямых изображений. Итак, ожидалось, что звезда будет качаться.
Но при изучении данных наблюдений, полученных за предыдущие 16 лет, колебание, замеченное астрономом Анн-Мари Лагранж из Гренобльской обсерватории во Франции и его коллегами, несовместимо с β Pic b. Вместо этого это была вторая, ранее не обнаруженная планета.
В прошлом году они представили недавно открытую планету β Pic c.
С помощью наших современных технологий можно напрямую отобразить очень мало планет. Им нужно быть достаточно далеко от своей звезды; в противном случае они исчезают в ярком свете. Наши самые надежные методы обнаружения планет лучше всего работают на очень близких звездах. И это полезно, если планета достаточно молодая, поскольку такие планеты еще достаточно теплые, чтобы излучать тепло.
Как оказалось, β Pic c была идеальной. Данные о колебаниях за те годы предоставили отличный профиль движения экзопланеты; Команда ExoGRAVITY, возглавляемая астрономом Матиасом Новаком из Кембриджского университета в Великобритании, смогла точно определить место и получить прямые изображения. Эта работа привела к созданию набора данных по планетам, которого у нас никогда не было раньше.
Данные лучевой скорости использовались для расчета массы и орбиты планеты; Ее масса примерно в 8,2 раза больше массы Юпитера, и она вращается вокруг звезды на скорости 2,7 астрономических единицы с периодом обращения 3,4 года.
Но прямые снимки выявили сюрприз — β Pic c на удивление тусклая. Яркость β Pic c предполагает, что ее температура составляет около 1250 Кельвинов.
Это может быть ключом к пониманию того, как образовалась планета: в моделях температура молодой планеты связана с методом ее образования.
Еще предстоит много поработать над β Pic с. Следующим шагом будет получение подробных спектров света, излучаемого планетой. Исходя из этого, ученые могут определить состав атмосферы планеты — ключевой метод поиска признаков жизни в других частях галактики.
Исследование было опубликовано в двух статьях журнала Astronomy & Astrophysics, здесь и здесь.
Источники: Фото: (GRAVITY Collaboration/Axel M. Quetz, MPIA Graphics Department)
