Astronomai nustato, kad ne tik yra daugybė skirtingų išorinių planetų, bet ir yra įvairių tipų planetų sistemos. „Mes jau ne Kanzaso valstijoje, kur vyksta saulės sistemos“, - sakė Barbara McDonald iš Teksaso universiteto „McDonald Observatory“ per Amerikos astronomijos draugijos susirinkimą Majamyje, Floridoje. „Įdomus dalykas yra tai, kad mes radome kitą kelių planetų sistemą, kuri visiškai nepanaši į mūsų pačių“.
Atidus „Upsilon Andromedae“ sistemos stebėjimas naudojant Hablo kosminį teleskopą, „Hobby-Eberly“ teleskopą ir kitus antžeminius teleskopus rodo nepaprastą sistemą, kai planetos nėra pakreiptos ir turi labai pasvirusias orbitas. Astronomai taip pat rado kitą planetą, taip pat kitą žvaigždę - tai greičiausiai dvejetainė žvaigždžių sistema.
Net ir esant Plutono pakreiptai orbitai, mūsų Saulės sistema atrodo kaip ramus vandenynas, palyginti su Upsilon Andromedae.
McDonaldas teigė, kad šie stebinantys atradimai paveiks teorijas apie tai, kaip vystosi kelių planetų sistemos, ir tai rodo, kad kai kurie smurtiniai įvykiai gali sutrikdyti planetų orbitas, susiformavus planetų sistemai.
„Rezultatai reiškia, kad būsimi egzoplanetinių sistemų tyrimai bus sudėtingesni“, - sakė ji. „Astronomai nebegali prisiimti prielaidų, kad visos planetos skrieja per savo pagrindinę žvaigždę vienoje plokštumoje.“ sako Barbara McArthur iš Teksaso universiteto Austino „McDonald“ observatorijoje.
Panašiai kaip mūsų saulė savo savybėmis, Upsilon Andromedae yra maždaug už 44 šviesmečių. Ji yra šiek tiek jaunesnė, masyvesnė ir šviesesnė už saulę. Šiek tiek daugiau nei dešimtmetį astronomai žinojo, kad trys Jupiterio tipo planetos skrieja aplink geltonai baltą žvaigždę Upsilon Andromedae.
Tačiau atlikusi daugiau nei tūkstantį stebėjimų, McDonald ir jos komanda atrado užuominų, kad žvaigždė, esanti ketvirtajame planetoje e, skrieja daug toliau. Jie taip pat sugebėjo nustatyti tikslią dviejų iš trijų anksčiau žinomų planetų, Upsilon Andromedae c ir d, mases. Vis dėlto daug stulbinantis yra tas, kad ne visos planetos aplink šią žvaigždę skrieja toje pačioje plokštumoje. Planetų c ir d orbitos viena kitos atžvilgiu yra pasvirusios 30 laipsnių. Šis tyrimas žymi pirmą kartą, kai buvo išmatuotas dviejų planetų, besisukančių aplink kitą žvaigždę, „abipusis polinkis“.
„Greičiausiai Upsilon Andromedae formavimosi procesas buvo toks pat kaip mūsų pačių saulės sistemos, nors vėlyvas formavimas galėjo būti skirtingas ir davė pradžią šiai skirtingai evoliucijai“, - teigė McArthur. „Iki šiol planetų evoliucijos prielaida buvo ta, kad planetų sistemos susiformuoja diske ir išlieka santykinai plokštumoje, kaip ir mūsų pačių sistema, tačiau dabar mes išmatuojome reikšmingą kampą tarp šių planetų, kas rodo, kad tai ne visada. “
Iki šiol buvo įprasta išmintis, kad didelis dujų debesis griūva žemyn ir sudaro žvaigždę, o planetos yra natūralus likusios medžiagos, susidarančios diske, šalutinis produktas. Mūsų saulės sistemoje yra to sukūrimo įvykio iškasena, nes visos aštuonios pagrindinės planetos orbita skrieja beveik toje pačioje plokštumoje. Atokiausios nykštukinės planetos, tokios kaip Plutonas, yra pasvirusios orbitos, tačiau jas pakeitė Neptūno gravitacija ir jos nėra įterptos giliai į Saulės gravitacinį lauką.
Taigi, kas apėmė Upsilon Andromedae sistemą?
„Galimybė apima sąveiką, atsirandančią iš planetų į vidų migracijos, kitų planetų išstūmimo iš sistemos per planetos išsisklaidymą arba sutrukdymą nuo pagrindinės žvaigždės dvejetainės kompanioninės žvaigždės Upsilon Andromedae B“, - teigė McArthur.
Arba kaltininke gali būti kompanionė žvaigždė - raudona nykštukė, ne tokia masyvi ir daug blankesnė už Saulę. yra.
„Mes net neįsivaizduojame, kokia yra jos orbita“, - sakė komandos narys Fritzas Benediktas. „Tai gali būti labai ekscentriška. Galbūt tai būna labai arti kiekvieną kartą. Tai gali užtrukti 10 000 metų. “ Toks artimas antrinės žvaigždės praėjimas galėtų gravitaciniu būdu trikdyti planetų orbitas. “
Du skirtingi duomenų tipai, sujungti šiame tyrime, buvo Hablo kosminio teleskopo astrometrija ir radialinis greitis iš antžeminių teleskopų.
Astrometrija yra dangaus kūnų padėties ir judesių matavimas. „McArthur“ grupė šiam darbui panaudojo vieną iš „Hablo“ teleskopo tiksliųjų jutiklių (FGS). FGS yra tokios tikslios, kad gali išmatuoti ketvirčio Denveryje plotį nuo Majamio taško. Būtent šis tikslumas buvo naudojamas žvaigždės judėjimui danguje atsekti, kurį sukėlė ją supančios ir nematytos planetos.
Radialinis greitis matuoja žvaigždės judėjimą danguje link Žemės ir tolyn nuo jos. Šie matavimai buvo atlikti per 14 metų, naudojant antžeminius teleskopus, iš kurių du buvo „McDonald Observatory“ ir kiti „Lick“, „Haute-Provence“ ir „Whipple“ observatorijose. Radialinis greitis pateikia ilgą pamatų stebėjimo tašką, kuris leido trumpesnį, bet tikslesnį ir išsamesnį Hablo stebėjimą, kad būtų galima geriau apibrėžti orbitos judesius.
Tai, kad komanda nustatė planetų c ir d orbitinius polinkius, leido jiems apskaičiuoti tikslias dviejų planetų mases. Nauja informacija mums pasakė, kad reikia pakeisti mūsų požiūrį į tai, kuri planeta sunkesnė. Ankstesnės radialinio greičio tyrimais nustatytos minimalios planetų masės lemia mažiausią planetos masę 2 Jupiteriais ir d planetos 4 Jupiteriais. Astrometrijos būdu nustatytos naujos tikslios masės yra 14 Jupiterių c planetoje ir 10 Jupiterių d planetoje.
„Hablo duomenys rodo, kad radialinis greitis nėra visa istorija“, - sakė Benediktas. „Tai, kad planetos iš tikrųjų sklandė masiškai, buvo tikrai miela“.
Ketvirtoji planeta yra taip toli, kad jos signalas neatskleidžia jos orbitos kreivės.
Komandos surinkta 14 metų radialinio greičio informacija neatskleidė užuominų, kad ketvirta, ilgo laikotarpio planeta gali orbituoti už dabar žinomų trijų. Yra tik užuominų apie tą planetą, nes ji taip toli, kad jos sukuriamas signalas dar neatskleidžia orbitos kreivės. Kitas trūkstamas galvosūkio elementas yra vidinės planetos b pokrypis, kuriam atlikti reiktų tikslios astrometrijos, 1000 kartų didesnės už Hablo, tikslą, tikslą, kurį galima pasiekti ateityje atliekant kosmoso misiją, optimizuotą interferometrijai.
Šaltiniai: „HubbleSite“, AAS spaudos konferencija
