Фомальгаут б - Fomalhaut b
 Фомальгаут и Фомальгаут b в 2012 году ( STIS ) (8 января 2013 года) (НАСА)
| |
| Открытие | |
|---|---|
| Обнаружил | Kalas et al. |
| Сайт открытия | Космический телескоп Хаббла |
| Дата открытия | 13 ноября 2008 г. |
| Прямая визуализация | |
| Орбитальные характеристики | |
| 177 ± 68 а.е. (2,65 × 10 10 ± 1,02 × 10 10 км) | |
| Эксцентриситет | 0,8 ± 0,1 |
| ~ 1700 г | |
| Наклон | -55 ± 14 |
| 152 ± 13 | |
| 26 ± 25 | |
| Звезда | Фомальгаут |
Фомальгаут б , официальное название Дагон ( / д eɪ ɡ ən / ), является непосредственно отображаемым объектом внесолнечного и бывший кандидата на орбите планеты А-типа главной последовательности звезда Фомальгает , примерно в 25 световых годах от Земли в созвездии из южной рыбы . Первоначально объект был объявлен в 2008 году и подтвержден как реальный в 2012 году на основе изображений, полученных с помощью усовершенствованной камеры для исследований (ACS) космического телескопа Хаббла, и, согласно расчетам, опубликованным в январе 2013 года, он имел 1700-летнюю высокоэллиптическую орбиту.
Истинная природа Фомальгаута b является предметом серьезных споров. Первоначально Фомальгаут b был идентифицирован как одна из первых экзопланет, которые были непосредственно отображены: ее обнаружение было связано с отраженным светом от околопланетного материала (например, пылевого кольца) и тепловым излучением от атмосферы планеты-гиганта. Фомальгаут б впоследствии были описаны как низкие массовой планета, окружающее облако пыли полностью отвечают за его обнаружение или, совсем недавно, мусор от столкновения из астероидов вместо. 7 мая 2020 года архив экзопланет НАСА официально удалил Фомальгаут b из своего списка кандидатов на экзопланеты (подтвержденных или нет).
Этот объект был одним из тех, что были выбраны Международным астрономическим союзом в рамках NameExoWorlds , их публичного процесса присвоения экзопланетам собственных имен. Процесс включал публичное выдвижение и голосование за новое имя. В декабре 2015 года IAU объявило, что победителем стал Дагон. Название Дагон было предложено доктором Тоддом Ваккаро и передано планетарием государственного университета Сент-Клу на рассмотрение МАС. Дагон был семитским божеством , часто представляемым в виде получеловека-полурыбы.
Резюме
По своей природе Фомальгаут b, скорее всего, представляет собой пылевое облако. С одной стороны, Фомальгаут b может быть планетой, масса которой меньше чем вдвое превышает массу Юпитера, которая либо окутана сферическим облаком пыли от продолжающихся столкновений планетезималей.
Фомальгаут b и три спутника вокруг HR 8799 , об открытии которых было объявлено одновременно, были описаны как первые внесолнечные планеты, получившие прямое изображение (среди более ранних заявлений, таких как, например, 2M1207 b , GQ Lup b , DH Tau b , AB Pic b , CHXR 73 b , UScoCTIO 108 b , CT Cha b , 1RXS 1609 b ) в том смысле , что считалось, что их излучение, по крайней мере частично, происходит из атмосферы планеты. Однако последующие исследования космического телескопа Спитцера и повторный анализ исходных данных HST вместо этого предполагают, что свет Фомальгаута b - это рассеянный звездный свет, а не тепловое излучение планеты.
Первоначальное открытие Хаббла
Существование массивной планеты, вращающейся вокруг Фомальгаута, было впервые сделано из наблюдений Хаббла, опубликованных в 2005 году, которые позволили определить структуру массивного холодного диска обломков Фомальгаута (или пылевого пояса / кольца). Пояс не отцентрирован на звезде и имеет более резкую внутреннюю границу, чем можно было бы ожидать. Массивная планета на широкой орбите, но расположенная внутри этого кольца обломков, могла бы очистить родительские тела и пыль вокруг себя, в результате чего кольцо выглядело бы с острым внутренним краем и казалось, что оно смещено от звезды.
В мае 2008 года Пол Калас , Джеймс Грэм и их сотрудники идентифицировали Fomalhaut b по снимкам телескопа Хаббла / ACS, сделанным в 2004 и 2006 годах в видимом диапазоне длин волн (т.е. 0,6 и 0,8 мкм). НАСА опубликовало составную фотографию открытия 13 ноября 2008 г., что совпало с публикацией Kalas et al. открытие в науке .
Калас заметил: «Это глубокий и ошеломляющий опыт - увидеть планету, которую никогда раньше не видели. У меня чуть не случился сердечный приступ в конце мая, когда я подтвердил, что Фомальгаут b вращается вокруг своей родительской звезды». На изображении яркая внешняя овальная полоса представляет собой пылевое кольцо, а детали внутри этой полосы представляют собой шум от рассеянного звездного света.
Ранние последующие наблюдения и сомнения
В статье об открытии Калас и его сотрудники предположили, что излучение Фомальгаута b происходит от двух источников: от рассеянного звездным светом околопланетной пыли и от теплового излучения планеты. Здесь первое объясняет большую часть яркости 0,6 мкм, а тепловое излучение планеты способствует большей части яркости 0,8 мкм. Их необнаружение с помощью наземных инфракрасных данных предполагало, что Fomalhaut b должен быть менее массивным, чем около 3 масс Юпитера.
Однако Fomalhaut b должен быть обнаружен в космических инфракрасных данных, если его масса находится в пределах 1-3 масс Юпитера. Но чувствительные инфракрасные наблюдения космического телескопа Спитцера не смогли обнаружить Фомальгаут b, что означает, что Фомальгаут b имеет массу менее 1 Юпитера. Более того, хотя планета считалась правдоподобным объяснением эксцентричного кольца обломков Фомальгаута, измерения в Kalas et al. бумага намекнула, что она двигалась слишком быстро (т. е. не выровнена апсидально), чтобы это объяснение работало. Наконец, исследователи, анализирующие данные большой миллиметровой матрицы Атакамы (ALMA) за сентябрь – октябрь 2011 года для кольца обломков Фомальгаута, выдвинули альтернативную гипотезу: кольцо могло быть сформировано гораздо меньшими планетами-пастушками, ни одна из которых не должна была быть фомальгаутской b. Эти результаты вызвали скептицизм по поводу статуса Фомальгаута b как внесолнечной планеты.
Восстановление, независимое подтверждение Хаббла и другие дополнительные выводы
24 октября 2012 года группа во главе с Тэйном Карри из Университета Торонто объявила о первом независимом восстановлении Фомальгаута b и возродила утверждение о том, что Фомальгаут b идентифицирует планету. Они повторно проанализировали исходные данные телескопа Хаббла с использованием новых, более мощных алгоритмов отделения света планеты от света звезд и подтвердили, что Фомальгаут b действительно существует. Они также предоставили новое обнаружение Fomalhaut b при 0,4 мкм. Они смоделировали оптические обнаружения и верхние пределы инфракрасного излучения для Фомальгаута b, показав, что излучение Фомальгаута b можно полностью объяснить звездным светом, рассеянным мелкой пылью, и утверждая, что эта пыль окружает невидимый объект планетарной массы. Таким образом, они считают, что Фомальгаут b правдоподобно является «планетой, идентифицированной по прямым изображениям», даже если Фомальгаут b, строго говоря, не является планетой, отображаемой непосредственно, поскольку свет исходит не из планетарной атмосферы.
Вторая статья, опубликованная днем позже под руководством Рафаэля Галичера и Кристиана Маруа из Института астрофизики Герцберга, также независимо восстановила Фомальгаут b и подтвердила новое обнаружение 0,4 мкм, утверждая, что спектральное распределение энергии (SED) Фомальгаута b не может быть объяснено как из-за прямого или рассеянного излучения массивной планеты. Они рассмотрели две модели для объяснения SED: (1) большой околопланетный диск вокруг массивной, но невидимой планеты и (2) последствия столкновения в течение последних 100 лет двух объектов пояса Койпера с радиусом около 50 км.
Последующие данные телескопа Хаббла, полученные в 2010 и 2012 годах с помощью прибора STIS Полом Каласом и его сотрудниками, снова восстановили Fomalhaut b. Однако анализ астрометрии Фомальгаута b показал, что объект имеет высокий эксцентриситет (e = 0,8), его орбита (проецируемая на небо) пересекает плоскость кольца обломков Фомальгаута, и поэтому маловероятно, что это объект, формирующий кольцо обломков. острый внутренний край. Высокий эксцентриситет Фомальгаута b может свидетельствовать о значительном динамическом взаимодействии с ранее невидимой планетой на меньшем расстоянии между орбитами.
Анализ дополнительных данных STIS, полученных в 2013 и 2014 годах, свидетельствует о том, что Фомальгаут b исчезает и увеличивается в размерах, поведение, которое может поддерживать интерпретацию Фомальгаута b как столкновение между двумя объектами размером с астероид.
Возрождение заявления о том, что Фомальгаут b (возможно) является планетой после того, как оно было сброшено со счетов, привело к тому, что некоторые прозвали объект «планетой-зомби», хотя это нетехнический термин, используемый в материалах прессы и не упоминаемый ни в одном из аналогов. -рецензированная рукопись.
Физические характеристики
Другие планеты, вращающиеся вокруг Фомальгаута
Основываясь на (теперь опровергнутом) предположении, что Фомальгаут b был газовой планетой, было постулировано существование дополнительных планет ближе к звезде. Фомальгаут b вращается вокруг своей звезды на большом расстоянии, где формирование массивных планет было бы затруднительным. Чтобы объяснить свое текущее местонахождение, Фомальгаут b должен был быть динамически рассредоточен более массивным, невидимым телом, расположенным на меньших расстояниях. Несколько наземных наблюдений провели поиск этого гипотетического фомальгаутского "c", но еще не нашли его. В очень малых масштабах, подобных Солнечной системе, любые дополнительные спутники должны иметь массу в тринадцать раз меньше массы Юпитера. В несколько более широких масштабах, сравнимых с расположением планет вокруг HR 8799 , любые дополнительные планеты Фомальгаута должны иметь массы ниже примерно 2-7 масс Юпитера. Газообразная планета на орбите, подобная Фомальгауту b, могла образоваться на месте, если бы она объединилась из небольших объектов размером с гальку, которые быстро сформировали протопланетное ядро, которое, в свою очередь, образовало газовую оболочку.
Галерея
Фомальгаут b, который ранее считался экзопланетой, теперь считается расширяющимся облаком пыли.
Художественное представление Фомальгаута b как планеты, вращающейся вокруг своей родительской звезды, модель, которая теперь опровергнута.
Визуализация Фомальгаута и Фомальгаута b (впечатление художника)
Смотрите также
- Прямые изображения внесолнечных планет
- Список внесолнечных планет
- Список звездных систем в пределах 25–30 световых лет
