Hablo žiedo vaizdas aplink Fomalhautą. Vaizdo kreditas: Hablas. Spustelėkite norėdami padidinti.
NASA Hablo kosminio teleskopo išsamiausias matomos šviesos vaizdas, kada nors darytas iš siauro dulkėto žiedo aplink netoliese esančią žvaigždę „Fomalhaut“ (HD 216956), pateikia tvirtiausius įrodymus, kad nepaklusni ir nematyta planeta gali būti gravitaciškai tempianti žiedą.
Hablas nedviprasmiškai parodo, kad žiedo centras yra 1,4 milijardo mylių (15 astronominių vienetų) atstumu nuo žvaigždės. Tai yra atstumas, lygus beveik pusei mūsų saulės sistemos. Patikimiausias paaiškinimas, pasak astronomų, yra tas, kad nematyta planeta, judanti elipsine orbita, keičia žiedą savo gravitaciniu tempimu. Geometriškai ryškus žiedas, pakreiptas įstrižai į Žemę, neturėtų tokio didelio poslinkio, jei jį tiesiog paveiktų vien Fomalhauto gravitacija.
Žiedo centro atstumas nuo žvaigždės buvo padarytas remiantis ankstesniais ir ilgesniais bangos ilgio stebėjimais, naudojant submilimetro teleskopus Mauna Kea (Havajai), Spitzerio kosminį teleskopą, „Caltech's“ požeminio metro observatoriją ir taikant teorinį modeliavimą bei fizines prielaidas. Dabar ryškūs Hablo vaizdai tiesiogiai rodo žiedo poslinkį nuo „Fomalhaut“.
Šie nauji stebėjimai yra tvirti įrodymai, kad žvaigždė apvažiuoja bent vieną nematytą planetos masės objektą. Hablas būtų aptikęs didesnį nei planeta objektą, pavyzdžiui, rudąjį nykštuką. „Mūsų nauji Hablo atvaizdai patvirtina tas ankstesnes hipotezes, kad siūloma planeta trikdė žiedą“, - sakė Paulius Kalasas iš Kalifornijos universiteto Berkelyje. Žiedas yra panašus į mūsų Saulės sistemos Kuiperio juostą - didžiulį ledinės medžiagos rezervuarą, likusį susidarius mūsų Saulės sistemos planetoms.
Šie stebėjimai suteikia įžvalgos apie mūsų Saulės sistemos formavimosi metus, kai planetos žaidė griovimo derbį su šiukšlėmis, susidariusiomis po to, kai susidarė mūsų planetos, gravitaciškai išsklaidydamos daugybę objektų erdvėje. Kai kurios ledinės medžiagos galėjo susidurti su vidinėmis Saulės sistemos planetomis, jas drėkinant vandeniu, susidarančiu šaltesnėje išorinėje saulės sistemoje. Kitos šiukšlės galėjo patekti į išorę, sudarydamos Kuiperio juostą ir Oorto debesį - sferinį medžiagos debesį, supantį Saulės sistemą.
Tik „Hablo“ optinė skiriamoji geba leidžia išsiaiškinti, kad žiedo vidinis kraštas yra aštresnis nei jo išorinis kraštas - signalinis ženklas, rodantis, kad objektas gravitaciniu būdu išstumia medžiagą, pavyzdžiui, plūgas, šalinantis sniegą. Kitas klasikinis planetos įtakos ženklas yra palyginti siauras žiedo plotis, maždaug 2,3 milijardo mylių (25 astronominiai vienetai). Astronomų teigimu, neturint objekto gravitaciniu būdu išlaikyti žiedo medžiagą nepažeistą, dalelės pasklistų daug plačiau.
„Tai, ką mes matome šiame žiede, yra panaši į tai, ką matome„ Cassini “erdvėlaivio vaizduose apie siaurus Saturno žiedus. Tuose Saturno mėnuliai „piemenauja“ žiedo medžiagai ir neleidžia žiedui plisti “, - teigė Kalas.
Įtariama planeta gali orbituoti toli nuo Fomalhauto, vidiniame dulkių žiedo krašte, nuo 4,7 iki 6,5 milijardo mylių (nuo 50 iki 70 astronominių vienetų) atstumu nuo žvaigždės. Žiedas yra 12 milijardų mylių (133 astronominiai vienetai) nuo Fomalhauto, kuris yra daug toliau nei mūsų atokiausia planeta Plutonas yra nuo Saulės. Šie Hablo stebėjimai tiesiogiai neaptinka numanomos planetos, todėl astronomai negali išmatuoti jos masės. Vietoj to, jie atliks žiedo dinamikos kompiuterinį modeliavimą, kad įvertintų planetos masę.
„Kalas“ ir bendradarbiai Jamesas R. Grahamas iš Kalifornijos Berklio universiteto ir Markas Clampinas iš NASA Goddardo kosminių skrydžių centro Greenbelt mieste, Md., Savo išvadas paskelbs 2005 m. Birželio 23 d. Žurnalo „Nature“ numeryje.
„Fomalhaut“, 200 milijonų metų žvaigždė, yra tik kūdikis, palyginti su mūsų pačių 4,5 milijardo metų senute „Sun“. Jis yra 25 šviesmečių atstumu nuo Saulės. Piscis Austrinus (pietinė žuvis) žvaigždyne esantis „Fomalhaut“ žiedas yra dešimt kartų senesnis už šiukšlių diskus, anksčiau matytus aplink žvaigždes AU Microscopii ir Beta Pictoris, kur dar gali formuotis planetos. Jei mūsų saulės sistema yra koks nors pavyzdys, planetos aplink Fomalhautą turėjo susiformuoti per dešimtis milijonų metų nuo žvaigždės gimimo.
Hablo vaizdai taip pat suteikia žvilgsnį į išorinį planetų regioną, supantį kitą žvaigždę nei mūsų Saulė. Daugelis iš daugiau nei 100 planetų, aptiktų už mūsų Saulės sistemos ribų, skrieja aplink savo žvaigždes. Daugelis dabartinių planetų aptikimo būdų yra palankūs planetų, esančių arti jų žvaigždžių, paieškai.
„Fomalhauto dulkių žiedo dydis rodo, kad ne visos planetų sistemos formuojasi ir vystosi vienodai? planetų architektūra gali būti labai skirtinga nuo žvaigždės iki žvaigždės “, - aiškino Kalasas. „Nors„ Fomalhaut “žiedas yra analogiškas Kuiperio juostai, jo diametras yra keturis kartus didesnis nei Kuiperio juostos.“
Hablo laive astronomai naudojo išplėstinės apklausos kameros (ACS) koronografą, kad pašalintų ryškios žvaigždės šviesą, kad jie galėtų pamatyti detales silpname žiede.
„ACS koronografas pasižymi dideliu kontrastu, leidžiančiu pamatyti žiedo struktūrą nepaisant ypač ryškaus„ Fomalhaut “akinimo“, - teigė Clampinas. „Šiuo metu neįmanoma pastebėti matomų bangų ilgių be Hablo kosminio teleskopo. Tai, kad mes sugebėjome tai aptikti su Hablu, buvo netikėta, bet įspūdinga “.
Kalasas ir jo bendradarbiai 2004 m. Naudojo „Hubble“ per penkis mėnesius? Gegužės 17 d., Rugpjūčio 2 d. Ir spalio 27 d.? norėdami pavaizduoti žiedo struktūrą. Viena žiedo pusė dar neturi būti atvaizduota, nes ji išsikišo už ACS fotoaparato matymo lauko. Astronomai šią vasarą vėl naudos „Hablo“ paveikslą, kad pažymėtų visą žiedą. Jie tikisi, kad papildomi Hablo duomenys atskleis, ar žiede nėra spragų, kurias galėjo padaryti nematyto kūno gravitacinė įtaka. Ilgesnės ir gilesnės ekspozicijos taip pat gali parodyti, ar žiedo skersmuo yra dar platesnis, nei matoma dabar. Be to, astronomai išmatuos žiedo spalvas, kad nustatytų jo fizines savybes, įskaitant jo sudėtį.
Ankstesni „Fomalhaut“ šiluminės emisijos žemėlapiai parodė, kad viena žiedo pusė yra šiltesnė nei kita, o tai reiškia, kad žiedas yra nutolęs nuo centro maždaug per pusę Hablo išmatuoto atstumo. Šį skirtumą galima paaiškinti tuo, kad Hablo ACS žiedo struktūros vaizdai yra 100 kartų aštresni nei stebint ilgesnius bangos ilgius, todėl gaunamas daug tikslesnis rezultatas. Arba neatitikimas gali reikšti, kad žiedo dydis skiriasi nuo kitų bangos ilgių.
„Fomalhaut“ dulkių žiedas buvo atrastas 1983 m. Stebint NASA infraraudonųjų spindulių astronominiam palydovui (IRAS). Sistema yra įtikinamas taikinys ateities teleskopams, tokiems kaip James Webb kosminis teleskopas ir Antžeminės planetos ieškiklis, sakė Kalasas.
Originalus šaltinis: „Hablo“ naujienų leidinys
