Iš „Subaru“ teleskopo ir Japonijos nacionalinės astronomijos observatorijos pranešimo spaudai:
Tokijo universiteto ir Japonijos nacionalinės astronomijos observatorijos (NAOJ) astronomų vadovaujama tyrimų komanda išsiaiškino, kad pasvirusios orbitos gali būti būdingos, o ne retos egzoplanetinėms sistemoms - toms, kurios yra už mūsų saulės sistemos ribų. Jų išmatuoti kampai tarp žvaigždės sukimosi ašių (žvaigždžių sukimosi ašis) ir egzotinių planetų HAT-P-11b ir XO-4b planetos orbitos (planetos orbitalės ašis) rodo, kad šių egzoplanetų orbita yra labai pasvirusi. Tai yra pirmas kartas, kai mokslininkai išmatuoja tokios mažos planetos kaip HAT-P-11 b kampą. Naujos išvados pateikia svarbius stebėjimo rodiklius, skirtus išbandyti įvairius teorinius modelius, kaip vystėsi planetų sistemų orbitos.
Po pirmosios egzoplanetos atradimo 1995 m., Mokslininkai nustatė daugiau nei 500 egzoplanetų, mūsų saulės sistemos išorėje esančių planetų, kurios beveik visos yra milžiniškos planetos. Didžioji dalis šių milžiniškų egzoplanetų arti skrieja aplink savo žvaigždes, priešingai nei mūsų Saulės sistemos milžiniškos planetos, tokios kaip Jupiteris, kurios aplink Saulę skrieja iš tolo. Priimtos teorijos siūlo, kad šios milžiniškos planetos iš pradžių buvo suformuotos iš gausybės planetų formavimo medžiagų, esančių toli nuo jų priimančiųjų žvaigždžių, o vėliau migruotos į dabartines artimas vietas. Norint paaiškinti arti esančius milžiniškus egzoplanetus, buvo pasiūlyta skirtingų migracijos procesų.
Migracijos disko ir planetos sąveikos modeliuose pagrindinis dėmesys skiriamas planetos ir jos protoplanetinio disko, disko, iš kurio ji iš pradžių susiformavo, sąveikai. Kartais šios protoplanetinio disko ir formuojančios planetos sąveikos sukelia jėgas, kurios priverčia planetą kristi link centrinės žvaigždės. Šis modelis numato, kad žvaigždės sukimosi ašis ir planetos orbitalės ašis bus suderintos viena su kita.
Planetos ir planetos sąveikos migracijos modeliai sutelkė dėmesį į milžiniškų planetų tarpusavio išsibarstymą. Migracija gali įvykti dėl planetų išsibarstymo, kai kelios planetos išsisklaido kuriant dvi ar daugiau milžiniškų planetų protoplanetiniame diske. Nors kai kurios planetos išsisklaido iš sistemos, vidinė gali sudaryti galutinę orbitą labai arti centrinės žvaigždės. Kitas planetos ir planetos sąveikos scenarijus, Kozai migracija, teigia, kad ilgalaikė gravitacinė sąveika tarp vidinės milžiniškos planetos ir kito dangaus objekto, pavyzdžiui, žvaigždės kompanionės ar išorinės milžiniškos planetos, laikui bėgant gali pakeisti planetos orbitą, vidinę planetą perkeldama arčiau. į centrinę žvaigždę. Planetų ir planetų migracijos sąveika, įskaitant planetų ir planetų išsibarstymą bei Kozų migraciją, galėtų sudaryti pasvirusią orbitą tarp planetos ir žvaigždės ašies.
Apskritai artimųjų planetų orbitinių ašių pasvirimas, palyginti su žvaigždžių šeimininko sukimosi ašimis, yra labai svarbus stebėjimo pagrindas palaikant ar paneigiant migracijos modelius, kuriais grindžiamos orbitos evoliucijos teorijos. Tyrimų grupė, kuriai vadovavo Tokijo universiteto ir NAOJ astronomai, sutelkė savo pastebėjimus su „Subaru“ teleskopu tirdama šiuos dviejų sistemų, žinomų su planetomis: HAT-P-11 ir XO-4, polinkius. Grupė išmatavo sistemų „Rossiter-McLaughlin“ (toliau - RM) poveikį ir rado įrodymų, kad jų orbitos ašys yra pasvirusios, palyginti su jų žvaigždžių, esančių priimančiojoje, ašimis.
RM efektas reiškia akivaizdžius dangaus objekto radialinio greičio ar greičio nelygumus stebėtojo regėjimo linijoje per planetos tranzitą. Skirtingai nuo radialinio greičio matavimų spektrinių linijų, kurios paprastai yra simetriškos, RM efekto diapazonai nukrypsta į asimetrinį modelį (žr. 1 paveikslą). Tokie akivaizdūs radialinio greičio svyravimai tranzito metu parodo iš dangaus kylantį kampą tarp žvaigždžių nugaros ašies ir planetinės orbitos ašies. „Subaru“ teleskopas dalyvavo ankstesniuose RM efekto atradimuose, kuriuos mokslininkai ištyrė maždaug trisdešimt penkioms egzoplanetinėms sistemoms.
2010 m. Sausio mėn. Tyrimų grupė, vadovaujama dabartinių komandos astronomų iš Tokijo universiteto ir Japonijos nacionalinės astronomijos observatorijos, „Subaru“ teleskopu naudojo planetos sistemos XO-4 stebėjimą, esančią 960 šviesos metų atstumu nuo Žemės Lynx regione. . Sistemos planeta yra maždaug 1,3 karto masyvesnė už Jupiterį, o jos žiedinė orbita yra 4,13 dienos. Jų aptiktas RM efektas parodė, kad planetos XO-4 b orbitinė ašis pasvirusi į pagrindinės žvaigždės nugaros ašį. Tik Subaru teleskopas matavo šios sistemos RM efektą.
2010 m. Gegužės ir liepos mėn. Dabartinė tyrimų grupė atliko tikslius egzotinės planetos sistemos HAT-P-11, esančios 130 šviesos metų atstumu nuo Žemės link Cygnus žvaigždyno, stebėjimus. Neptūno dydžio planeta HAT-P-11 b savo žvaigždę šeimininkauja ne žiedine (ekscentrine) 4,89 dienos orbita ir yra tarp mažiausių kada nors atrastų egzoplanetų. Iki šio tyrimo mokslininkai nustatė tik milžiniškų planetų RM poveikį. Aptikti RM efektą mažesnio dydžio planetoms yra sudėtinga, nes RM efekto signalas yra proporcingas planetos dydžiui; kuo mažesnė tranzitinė planeta, tuo silpnesnis signalas.
; Komanda pasinaudojo didžiuliu „Subaru“ teleskopo veidrodžio 8,2 m veidrodžio šviesos surinkimo pajėgumu ir didelio tikslumo jo didelės sklaidos spektrografu. Jų stebėjimai ne tik leido pirmą kartą aptikti mažesnio Neptūno dydžio egzoplanetos RM efektą, bet taip pat pateikė įrodymų, kad planetos orbitinė ašis danguje pasvirusi į žvaigždžių nugaros ašį maždaug 103 laipsniais. JAV tyrimų grupė naudojo Kecko teleskopą ir 2010 m. Gegužės ir rugpjūčio mėn. Nepriklausomai stebėjo tos pačios sistemos RM poveikį; jų rezultatai buvo panašūs į Tokijo universiteto / NAOJ komandos stebėjimus 2010 m. gegužės ir liepos mėn.
Dabartiniai komandos stebėjimai apie RM efektą planetų sistemose HAT-P-11 ir XO-4 parodė, kad jų planetų orbita yra labai pakreipta į žvaigždžių, esančių priimančiojoje, sukimosi ašis. Naujausi stebėjimo rezultatai apie šias sistemas, įskaitant gautus nepriklausomai nuo čia pateiktų išvadų, rodo, kad Visatoje gali egzistuoti tokios labai pasvirusios planetų orbitos. Planetos ir planetos migracijos scenarijus, kurį sukėlė planetų išsisklaidymas ar Kozai migracija, o ne planetos disko scenarijus galėtų paaiškinti jų migraciją į dabartines vietas.
Tačiau atskirų sistemų RM poveikio matavimas negali aiškiai atskirti migracijos scenarijų. Statistinė analizė gali padėti mokslininkams nustatyti, koks migracijos procesas yra atsakingas už milžiniškų planetų labai pasvirusias orbitas. Kadangi skirtingi migracijos modeliai prognozuoja skirtingą kampo pasiskirstymą tarp žvaigždžių ašies ir planetinės orbitos, sukūrus didelį RM efekto pavyzdį mokslininkai gali paremti patikimiausią migracijos procesą. Tokio mažo dydžio planetos kaip HAT-P-11 b RM efekto įtraukimas į imtį vaidins svarbų vaidmenį aptariant planetų migracijos scenarijus.
Daugelis tyrimų grupių planuoja stebėti RM poveikį teleskopais visame pasaulyje. Dabartinė komanda ir „Subaru“ teleskopas atliks neatsiejamą vaidmenį būsimuose tyrimuose. Nuolatiniai egzoplanetinių sistemų tranzito stebėjimai padės artimiausioje ateityje suprasti planetų sistemų formavimosi ir migracijos istoriją.
