1-ый прямой снимок системы экзопланет у звезды, похожей на Солнце — uzkinobiz.ru
Звезда TYC 8998-760-1 (закрыта коронографом) и две её огромные экзопланеты. ESO/VLT/SPHERE.
Телескоп VLT Южной европейской обсерватории (ESO) в Чили сфотографировал две экзопланеты — газовые гиганты около юный звезды в южном небе. Это 1-ый прямой снимок системы нескольких экзопланет около звезды класса Солнца.
Весьма юная звезда с обозначением TYC 8998-760-1 находится на расстоянии 300 световых лет в созвездии Мухи (Musca) в южном полушарии. Её возраст 17 миллионов лет, и она принадлежит к активной области звездообразования Скорпиона-Центавра, наиблежайшей к нам. Ранее у неё уже был найден один спутник планетарной массы. Телескоп VLT (Very Large Terlescope) с устройством SPHERE употреблялся для получения прямого изображения данной системы. Исследование размещено 22 июля 2020 года в The Astrophysical Research Letters (оттиск статьи также свободно доступен на веб-сайте ESO).
Снимок планетки Дагон около звезды Фомальгаут в созвездии Южной Рыбы (α PsA). NASA, ESA.
Прямые наблюдения планет в двугих звёздных системах — это весьма редчайшая фортуна. Большая часть из 4000 найденных экзопланет открыли косвенными методами — в основном способом транзита и круговой скорости (подробнее про эти две техники можно прочесть в статьях: транзитный способ, способ круговой скорости). Беря во внимание обычные расстояния до ближних звёзд, размеры их планетных систем и соотношение яркостей звезды и планет прямое обнаружение экзопланеты эквивалентно таковой задачке: с помощью телескопа из Петербурга различить маяк во Владивостоке и найти зажжённую рядом с маяком свечку. Ещё пореже возникает возможность заснять наиболее одной планетки около звезды. Ранее таковых случаев было всего два, но обе звезды принадлежали к совершенно другому классу звёзд, чем Солнце.
Лишь около 50 экзопланет из общего перечня обнаружены способом прямого наблюдения. Но даже в этих вариантах требуемое разрешение телескопов недостаточно для схожих снимков: обычно планетки размером меньше пикселя, а оптический сигнал от экзопланеты утопает в шумах от звезды. Потому для выделения сигнала от планетки употребляются сложные техники фильтрования изображения и выделения сигнала из шума, а фотографирование соответственного участка неба производится неоднократно — так удаётся убрать статические объекты, зафиксировать перемещение мерклого пятна размером в пиксель около звезды и установить, что это конкретно обращающаяся экзопланета. В 2004 году телескоп VLT получил 1-ый прямой снимок экзопланеты. С 2014 года задачки прямого наблюдения экзопланет, а также малых тел Галлактики решает полный инструмент SPHERE (Spectro-Polarimetric High-contrast Exoplanet REsearch instrument) на одном из модулей VLT.
Получение прямых изображений планетной системы вокруг звезды. A.J.Bohn et al, ApJL 898 L16 (2020).
В этом случае прямым наблюдениям содействовал успешный набор характеристик звёздной системы: звезда — жёлтый лилипут (как Солнце) и относительно мерклая, а две её планетки — газовые гиганты — имеют огромные размеры и находятся на большущих по масштабам Галлактики расстояниях — 160 и 320 астрономических единиц. В Солнечной системе Юпитер находится на расстоянии 5,5 а.е., а самая далекая планетка Нептун — 30 а.е. Не считая того, планетки массивнее Юпитера в 14 и 6 раз. В экзопланетологии подобные планетные объекты ранее в огромных количествах открывали на весьма близких к звезде расстояниях, меньше орбиты Меркурия, а периоды их воззвания измерялись днями. Они получили заглавие «жарких Юпитеров». У астрологов даже сложилось воспоминание, что жаркие Юпитеры — обыденные объекты в звёздных системах, и наша система, каким-то образом лишённая их, стала исключением. Одна из гипотез допускает, что газовые гиганты, в том числе в Солнечной системе, могли формироваться поблизости звезды и потом мигрировать на далекие орбиты.
Положение 2-ух планет на спектральной диаграмме по отношению к полям карих карликов разных классов (M, L, T) и иным открытым планеткам. Из A.J.Bohn et al, ApJL 898 L16 (2020).
Открытые спутники по размерам и удалению необыкновенны по сопоставлению с планетками Галлактики. Характеристики схожих тел-компаньонов звезды близки к карим лилипутам — субзвёздным объектам с массой в несколько масс Юпитера, но недостаточной для термоядерной реакции водородного нуклеосинтеза. Разграничение меж классами планет и таковых звёзд уже очень условно. Так, действенная температура далекой из планет, TYC 8998-760-1 c, составляет около 1200 K. Потому в таковых вариантах нужно найти, идёт ли речь о звезде с её планетками либо о кратной звёздной системе. Нередко различие меж очень большими планетками и «неудавшимися звёздами» определяется лишь по особенностям диапазона и принадлежности к определённой фазовой области спектральных диаграмм.
Звезда TYC 8998-760-1 увлекательна тем, что она близка к Солнечной системе на её ранешних стадиях. Последующие исследования, включая будущие наблюдения на строящемся новеньком телескопе ELT (Extremely Large Telescope), может быть, сумеют различить вокруг неё планетки наименьшей массы, прямо до земных, и установить, сформировались ли эти планеты-гиганты там, где находятся на данный момент либо мигрировали в процессе эволюции — вопросец, животрепещущий и для осознания эволюции нашей планетной системы.