Nuo 1995 m. Atradus pirmąją planetą, skriejančią aplink normalią žvaigždę, išskyrus Saulę, dabar žinoma daugiau kaip 150 šių vadinamųjų egzoplanetų kandidatų. Daugelis jų aptinkami netiesioginiais metodais, remiantis radialinio greičio variacijomis arba žvaigždės pritemdymu, kai planeta eina priešais ją (žr. ESO PR 06/03, ESO PR 11/04 ir ESO PR 22/04). ).
Astronomai vis dėlto norėtų gauti tiesioginį egzoplanetos vaizdą, leidžiantį jiems geriau apibūdinti objekto fizinę prigimtį. Tai yra nepaprastai sunki užduotis, nes planeta paprastai yra paslėpta žvaigždės „akinimo“.
Norėdami iš dalies įveikti šią problemą, astronomai tiria labai jaunus objektus. Iš tikrųjų tarpžvaigždiniai objektai yra daug šiltesni ir ryškesni, kai jauni, todėl juos lengviau aptikti nei senesnius panašios masės objektus.
Remiantis šiuo požiūriu, gali būti, kad praėjusiais metais tarptautinė astronomų komanda, naudodama ESO labai didelį teleskopą (ESO PR 23/04), apžiūrėjo silpną šviesos tašką šalia jauno rudo nykštuko 2M1207. bona-fide egzoplanetos vaizdas. Naujausia ataskaita, pagrįsta Hablo kosminio teleskopo duomenimis, šį rezultatą patvirtina. Dar naujesni pastebėjimai šiame kontekste yra dar naujesni Spitzerio kosminiu teleskopu atlikti dviejų anksčiau aptiktų „karšto Jupiterio“ planetų šiltų infraraudonųjų spindulių švytėjimai. Šis gausus naujų rezultatų, gautų per kelis mėnesius, puikiai iliustruoja šios tyrimų srities dinamiką.
Mažytė kompanionė
Dabar kitokia astronomų komanda [1] galbūt padarė dar vieną svarbų proveržį šioje srityje, suradusi mažą jaunos žvaigždės palydovą. Šie mokslininkai nuo kelerių metų ieškojo planetų ir mažos masės objektų, ypač aplink žvaigždes, dar besiformuojančiose formose - vadinamosios T-Tauri žvaigždės, naudodamiesi ir tiesioginio vaizdavimo, ir radialinio greičio metodais. Vienas iš objektų, esančių jų sąraše, yra jauna „T-Tauri“ žvaigždė „GQ Lupi“, esanti „Lupus I“ (Vilkas) debesyje - žvaigždžių formavimo regione, esančiame maždaug už 400 ar 500 šviesmečių. Žvaigždė „GQ Lupi“, matyt, yra labai jaunas objektas, vis dar apsuptas disko, kurio amžius yra nuo 100 000 iki 2 milijonų metų.
Astronomai stebėjo „GQ Lupi“ 2004 m. Birželio 25 d., Prie adaptyvaus optikos prietaiso NACO, pritvirtinto prie „Yepun“ - ketvirtojo labai mažo teleskopo 8,2 m ilgio teleskopo, esančio Cerro Paranal (Čilė) viršuje. Prietaiso adaptyvioji optika (AO) įveikia atmosferos turbulencijos sukeltus iškraipymus, sukurdama ypač aštrius vaizdus iš infraraudonųjų spindulių.
Kaip matyti iš „ESO PR Photo 10a / 05“, NACO ekspozicijų serijos aiškiai parodo, kad yra mažytis kompanionas, esantis netoli žvaigždės. Šis naujai rastas objektas yra tik per 0,7 lanko sekunde, ir jis būtų buvęs pamirštas nenaudojant NACO adaptyviosios optikos galimybių.
„GQ Lupi“ atstumu tarp žvaigždės ir silpno jos palydovo yra maždaug 100 astronominių vienetų (arba 100 kartų daugiau atstumo tarp Saulės ir Žemės). Tai maždaug 2,5 karto viršija atstumą tarp Plutono ir Saulės.
Kompanionas, vadinamas GQ Lupi B arba GQ Lupi b [2], yra maždaug 250 kartų silpnesnis nei GQ Lupi A, kaip matyti šioje paveikslėlių serijoje. Kiti su NACO rugpjūčio ir rugsėjo mėnesiais gauti vaizdai patvirtino šio kompaniono buvimą ir padėtį.
Judama ta pačia kryptimi
Tada astronomai išsiaiškino, kad žvaigždę anksčiau buvo stebėjęs „Subaru“ teleskopas ir Hablo kosminis teleskopas. Tolesnei analizei jie surinko atitinkamus vaizdus iš šių įrenginių duomenų archyvų.
Senesni vaizdai, nufotografuoti atitinkamai 2002 m. Liepos mėn. Ir 1999 m. Balandžio mėn., Taip pat parodė kompaniono buvimą, suteikdami astronomams galimybę tiksliai išmatuoti dviejų objektų padėtį per kelerius metus. Tai savo ruožtu leido jiems nustatyti, ar žvaigždės danguje juda kartu - kaip turėtų būti tikimasi, jei jos yra sujungtos gravitaciniu ryšiu -, ar mažesnis objektas yra tik fono objektas, tiesiog sulygintas atsitiktinai.
Iš savo matavimų astronomai nustatė, kad atskyrimas tarp dviejų objektų nepasikeitė per penkerių metų laikotarpį, kurį apėmė stebėjimai (žr. ESO PR nuotrauka 10b / 05). Mokslininkams tai yra aiškus įrodymas, kad abu objektai danguje juda ta pačia kryptimi. „Jei silpnas objektas būtų fono objektas“, - sako Jenos universiteto (Vokietija) vartotojas ir komandos vadovas Ralph Neuh, „mes pamatytume atsiskyrimo pokyčius, nes„ GQ Lup “judėtų danguje. Nuo 1999 m. Iki 2004 m. Atskyrimas būtų pasikeitęs 0,15 lanko sekos, tuo tarpu esame įsitikinę, kad pokytis yra mažiausiai 20 kartų mažesnis. “
Egzoplanetė ar rudasis nykštukas?
Norėdami dar labiau ištirti naujai atrasto objekto fizinę prigimtį, astronomai naudojo NACO ant VLT, kad paimtų spektro seriją. Jie parodė tipišką labai šaunaus objekto parašą, ypač vandens ir CO juostų buvimą. Atsižvelgiant į infraraudonųjų spindulių spalvas ir turimus spektrinius duomenis, atmosferos modelio skaičiavimai rodo 1600–2500 laipsnių temperatūrą ir dvigubai didesnį nei Jupiteris spindulį (žr. PR nuotr. 10c / 05). Taigi „GQ Lupi B“ yra šaltas ir gana mažas objektas.
Bet kokia šio silpno objekto prigimtis? Ar tai bona-fide egzoplaneta, ar tai rudasis nykštukas, tos „žlugusios“ žvaigždės, kurios nėra pakankamai masyvios, kad centralizuotai sukeltų dideles branduolines reakcijas? Nors riba tarp dviejų vis dar kyla diskusijų, vienas iš būdų atskirti juos yra pagal jų masę (nes tai daroma ir tarp rudųjų nykštukų ir žvaigždžių): (milžiniškos) planetos yra lengvesnės nei maždaug 13 Jupiterio masių ( kritinė masė, reikalinga deuterio sintezei uždegti), rudieji nykštukai yra sunkesni.
O kaip „GQ Lupi b“?
Deja, nauji stebėjimai nepateikia tiesioginio objekto masės įvertinimo. Taigi astronomai turi remtis palyginimu su teoriniais tokių objektų modeliais. Bet tai nėra taip lengva, kaip atrodo. Jei, kaip astronomai paprastai sutinka, „GQ Lupi A“ ir „B“ susidaro vienu metu, naujai rastas objektas yra labai jaunas. Problema ta, kad tokiems labai jauniems objektams tradiciniai teoriniai modeliai greičiausiai netaikomi. Tačiau jei jie naudojami, jie pateikia objekto masės, esančios nuo 3 iki 42 Jupiterio masių, masę, t. Y. Apimančią ir planetos, ir rudosios nykštukės sritis.
Šie ankstyvieji rudųjų nykštukių ir planetų formavimosi tarpsniai yra modeliams iš esmės nežinoma teritorija. Atsižvelgiant į sąlygas aplink besiformuojančią pradinę žvaigždę, labai sunku modeliuoti ankstyvą dujų debesų griūtį. Vienas modelių rinkinys, specialiai pritaikytas modeliuoti labai jaunus objektus, suteikia ne mažiau kaip vieną ar dvi Jupiterio mases. Tačiau, kaip pabrėžia Ralph Neuh? Vartotojas, „šiuos naujus modelius dar reikia sukalibruoti, kad būtų galima užtikrintai nustatyti tokių kompanionų masę“.
Astronomai taip pat pabrėžia, kad palyginę savo VLT / NACO spektrus su bendraautorio Peterio Hauschildto iš Hamburgo universiteto (Vokietija) teoriniais modeliais, jie priėjo prie išvados, kad geriausiai tinka objektas, kurio spindulys yra maždaug 2 Jupiterio spindulys. ir 2 Jupiterio mases. Jei toks rezultatas bus, „GQ Lupi b“ būtų jauniausia ir lengviausia egzoplaneta, kuriai buvo atvaizdas.
Norint tiksliai nustatyti „GQ Lupi B“ pobūdį, dar reikia atlikti papildomus stebėjimus. Jei abu objektai iš tikrųjų yra surišti, tada mažiausiam objektui prireiks daugiau nei 1000 metų, kad jis baigtų orbitą aplink savo pagrindinę žvaigždę. Žinoma, tai per ilgai laukti, bet orbitalinio judėjimo poveikis gali būti aptinkamas per kelerius metus - kaip mažas dviejų objektų atskyrimo pokytis. Todėl komanda planuoja reguliariai stebėti šį objektą naudodama NACO VLT, kad būtų galima aptikti šį judesį. Neabejoju, kad per tą laiką bus pasiekta tolesnė teorinės pusės pažanga ir bus padaryta daug sensacingų atradimų šioje srityje.
Daugiau informacijos
Šiame ESO pranešime spaudai pateiktas tyrimas yra išspausdintas laiške redakcijai, kurį priėmė paskelbti astronomija ir astrofizika („Įrodymai bendrai judančiam požvaigždiniam„ GQ Lup “kompanionui. R. Neuh? Vartotojas ir kt.) Ir PDF formatu galima rasti svetainėje http://www.edpsciences.org/articles/aa/pdf/forthpdf/aagj061_forth.pdf.
Pastaba
[1]: Komandą sudaro Ralph Neuh? Vartotojas, Gneris Wuchterlis, Markusas Mugraueris ir Ana Bedalov (Jenos universitetas, Vokietija), Eike'as Guentheris (Thingeras Landessternwarte Tautenburg, Vokietija) ir Peteris Hauschildtas (Hamburgas). Sternwarte, Vokietija).
[2]: Astronominėje literatūroje paprastai nurodoma, kad didžiosiomis raidėmis rašomos žvaigždės, turinčios daugialypę sistemą, bet mažomis raidėmis - planetoms. Jei „GQ Lupi A“ kompanionas pasirodytų esąs planeta, jis būtų vadinamas GQ Lupi b, o jei tai yra rudasis nykštukas, jis būtų identifikuojamas kaip GQ lupi B. Atsižvelgiant į dabartinį netikrumą, mes panaudojome abu pavadinimus. šiame pranešime spaudai, kaip tai padarė originalaus mokslinio darbo autoriai.
Originalus šaltinis: ESO žinių laida
