Maždaug 129 šviesmečių atstumu nuo Žemės Pegaso žvaigždyno link yra palyginti jauna žvaigždžių sistema HR 8799. Nuo 2008 m. Šioje sistemoje buvo aptiktos keturios orbitoje besisukančios egzoplanetos, kurios kartu su egzoplaneta Formalhaut b buvo pačios pirmosios. patvirtinta naudojant tiesioginį vaizdavimo būdą. Ir laikui bėgant astronomas įsitikino, kad šios keturios planetos turi rezonansą viena su kita.
Tokiu atveju keturios planetos skrieja aplink savo žvaigždę 1: 2: 4: 8 rezonansu, tai reiškia, kad kiekvienos planetos orbitos periodas yra beveik tikslus santykiu su kitomis sistemos plokštumomis. Tai palyginti unikalus reiškinys, kuris paskatino Jasoną Wangą - NASA remiamo „Nexus for Exoplanet System Science“ (NExSS) Berkeley rankos studentą - sukurti vaizdo įrašą, iliustruojantį jų orbitinį šokį.
Naudojant W.M. gautus vaizdus „Keck Observatory“ per septynerius metus, Wango vaizdo įraše apžvelgiamos šios keturios judančios egzoplanetos. Kaip matote žemiau, centrinė žvaigždė yra užtemdyta, kad būtų galima pamatyti jos planetų atspindinčią šviesą. Ir nors jis nerodo planetų, užbaigusių visą orbitos periodą (kuris užtruktų dešimtmečius ar net šimtmečius), jis puikiai iliustruoja rezonansą, kuris egzistuoja tarp keturių žvaigždės planetų.
Kaip Jasonas Wangas pasakojo „Space Magazine“ el. Paštu:
„Astronomų komanda (Christianas Maroisas, Quinnas Konopackis, Bruce'as Macintoshas, Travisas Barmanas ir Benas Zuckermanas) surinko duomenis iš vieno iš 10 metrų„ Keck “teleskopų per 7 metus. Christianas sumažino kiekvieną iš 7 duomenų epochų, kad sudarytų 7 duomenų rėmus. Tada aš sukūriau filmą, naudodamas judesio interpoliaciją, kad tuos 7 kadrus interpoliuotume į 100 kadrų, kad gautume sklandų vaizdo įrašą, kad jis nebūtų skaldomas (tarsi galėtume juos kas mėnesį stebėti iš Žemės). “
Keturių egzoplanetų vaizdus iš pradžių užfiksavo dr. Christian Marois iš Kanados Herzbergo astrofizikos instituto Nacionalinės tyrimų tarybos. Būtent 2008 m. Marois ir jo kolegos, naudodamiesi tiesioginio vaizdavimo technika, atrado pirmąsias tris iš HR 8799 planetų - HR 8799 b, c ir d. Maždaug tuo pačiu metu „UC Berkeley“ komanda paskelbė „Fomalhaut b“ atradimą, taip pat naudodama tiesioginį vaizdą.
Buvo nustatyta, kad visos šios planetos yra panašaus dydžio ir masės dujų milžinai, kurių Jupiterio dydis yra nuo 1,2 iki 1,3 karto didesnis už masę ir nuo 7 iki 10 kartų didesnis. Jų atradimo metu buvo manoma, kad HR 8799 d yra arčiausiai savo žvaigždės esanti planeta maždaug 27 astronominių vienetų (AS) atstumu - tuo tarpu kitos dvi orbita yra atitinkamai maždaug 42 ir 68 AU atstumu.
Tik po to komanda suprato, kad planetos jau buvo pastebėtos 1998 m. Tuomet Hablo kosminio teleskopo artimoji infraraudonųjų spindulių kamera ir daugiaobjektyvinis spektrometras (NICMOS) iš sistemos, kuri rodė, kad yra planetos, gavo šviesą. Tačiau tai nebuvo aišku, kol nebuvo įdiegta naujai sukurta vaizdo apdorojimo technika. Taigi „išankstinis atradimas“ liko nepastebėtas.
Kiti stebėjimai 2009 ir 2010 m. Parodė ketvirtosios planetos - HR 8799 e - egzistavimą, kurios orbita buvo kitoje trijose. Nepaisant to, ši planeta yra penkiolika kartų toliau nuo savo žvaigždės nei Žemė yra nuo Saulės, todėl jos orbitalinis periodas yra apie 18 000 dienų (49 metai). Kitiems prireikia maždaug 112, 225 ir 450 metų (atitinkamai), kad baigtųsi HR 8799 orbita.
Galų gale Wangas nusprendė sukurti vaizdo įrašą (kuris nebuvo jo pirmasis), kad parodytų, kokia įdomi gali būti egzoplanetų paieška. Kaip jis pasakė:
Aš buvau parašęs šį judesio interpoliacijos algoritmą kitai egzoplanetų sistemai, „Beta Pictoris b“, kur mes matome vieną planetą orbitos briaunoje, tarsi ji pasinertų į žvaigždę (ji iš tikrųjų tik sukasi priešais ją). Mes norėjome padaryti HR 8799 tą patį, kad atgaivintume šią sistemą ir pasidalytume jauduliu tiesiogiai vaizduodami egzoplanetas. Manau, kad yra nuostabu, kad turime technologiją, leidžiančią stebėti kitus pasaulius, skriejančius aplink kitas žvaigždes. “
Be to, vaizdo įraše atkreipiamas dėmesys į žvaigždžių sistemą, pateikiančią keletą unikalių egzoplanetos tyrimų galimybių. Kadangi HR 8799 buvo pirmoji tiesiogiai atvaizduojama kelių planetų sistema, tai reiškia, kad astronomai gali tiesiogiai stebėti keturių planetų orbitas, stebėti jų dinaminę sąveiką ir nustatyti, kaip jie susitiko su šių dienų konfigūracija.
Astronomai taip pat galės paimti šių planetų atmosferų spektrus, kad ištirtų jų sudėtį, ir palyginti tai su mūsų pačių Saulės sistemos dujų milžinais. Ir kadangi sistema iš tikrųjų yra gana jauna (vos 40 milijonų metų), ji gali daug ką pasakyti apie planetos formavimo procesą. Galiausiai, plačios jų orbitos (būtinybė atsižvelgiant į jų dydį) gali reikšti, kad sistema yra mažiau stabili.
Ateityje, pasak Wango, astronomai stebės, ar planetos nebus išstumtos iš sistemos. Aš nežinau apie jus, bet manau, kad vaizdo įrašas, iliustruojantis vieną iš HR 8799 dujų milžinų, paleidžiamų iš sistemos, taip pat būtų įkvepiantis!
