Fomalhaut b - Fomalhaut b
 Fomalhaut a Fomalhaut b v roce 2012 ( STIS ) (8. ledna 2013) (NASA)
| |
| Objev | |
|---|---|
| Objevil | Kalas a kol. |
| Discovery site | Hubbleův vesmírný teleskop |
| Datum objevu | 13. listopadu 2008 |
| Přímé zobrazování | |
| Orbitální charakteristiky | |
| 177 ± 68 AU (2,65 × 10 10 ± 1,02 × 10 10 km) | |
| Excentricita | 0,8 ± 0,1 |
| ~ 1700 y | |
| Sklon | −55 ± 14 |
| 152 ± 13 | |
| 26 ± 25 | |
| Hvězda | Fomalhaut |
Fomalhaut b , formálně jmenoval Dagon ( / d eɪ ɡ ən / ), je přímo zobrazen extrasolar objektu a bývalý kandidát planeta obíhající kolem typu A hlavním sledu hvězdy Fomalhaut , asi 25 světelných let daleko v souhvězdí z Jižní ryby . Objekt byl původně oznámen v roce 2008 a v roce 2012 byl potvrzen jako skutečný ze snímků pořízených pomocí Advanced Camera for Surveys (ACS) na Hubbleově vesmírném teleskopu a podle výpočtů hlášených v lednu 2013 měl 1700 let vysoce eliptickou oběžnou dráhu.
Skutečná povaha Fomalhaut b je předmětem významné debaty. Fomalhaut b byl původně identifikován jako jedna z prvních exoplanet, které byly přímo zobrazeny: jeho detekce byla přičítána odraženému světlu z okolního materiálu (např. Prachového prstence) a tepelné emisi z atmosféry jovianské planety. Fomalhaut b je následně popsána jako nízkou hmotnostní planetě, jehož okolní oblak prachu je zcela zodpovědný za jeho detekci, nebo v poslední době, trosek po nárazu z asteroidů místo. 7. května 2020 archiv exoplanet NASA oficiálně odstranil Fomalhaut b ze seznamu kandidátů na exoplanety (potvrzeno nebo ne).
Objekt byl jedním z těch, které vybrala Mezinárodní astronomická unie jako součást NameExoWorlds , jejich veřejného procesu pro přidělování vlastních jmen exoplanetám. Proces zahrnoval veřejnou nominaci a hlasování pro nový název. V prosinci 2015 IAU oznámila, že vítězné jméno je Dagon. Jméno Dagon navrhl dr. Todd Vaccaro a bylo postoupeno Planetáriem Státní univerzity v St. Cloudu k posouzení IAU. Dagon byl semitským božstvem , často představovaným jako napůl člověk, napůl ryba.
souhrn
Povaha Fomalhaut b je pravděpodobně oblak prachu. Na jedné straně by Fomalhaut b mohla být planetou menší než dvojnásobek hmotnosti Jupitera, která je buď zahalena do sférického oblaku prachu z probíhajících planetesimálních srážek
Fomalhaut b a tři společníci kolem HR 8799 , jejichž objev byl oznámen současně, byli popsáni jako první přímo zobrazované extrasolární planety (mezi dřívějšími nároky jako např. 2M1207 b , GQ Lup b , DH Tau b , AB Pic b , CHXR 73 b , UScoCTIO 108 b , CT Cha b , 1RXS 1609 b ) v tom, že se předpokládalo, že jejich emise pochází alespoň částečně z planetární atmosféry. Následné studie ze Spitzerova vesmírného teleskopu a opětovná analýza původních dat HST místo toho naznačují, že světlo Fomalhaut b je rozptýlené světlo hvězd, nikoli tepelné emise planety.
Počáteční objev pomocí HST
Existence masivní planety obíhající kolem Fomalhautu byla poprvé odvozena z Hubbleových pozorování publikovaných v roce 2005, které vyřešily strukturu Fomalhautova masivního disku studeného odpadu (nebo prachového pásu/prstence). Pás není vystředěn na hvězdu a má ostřejší vnitřní hranici, než by se normálně očekávalo. Mohutná planeta na široké oběžné dráze, ale umístěná uvnitř tohoto prstence trosek, by mohla vyčistit mateřská tělesa a prach v jeho blízkosti, takže prstenec by měl mít ostrý vnitřní okraj a vypadal by odsazen od hvězdy.
V květnu 2008 Paul Kalas , James Graham a jejich spolupracovníci identifikovali Fomalhaut b ze snímků Hubble/ACS pořízených v letech 2004 a 2006 na viditelných vlnových délkách (tj. 0,6 a 0,8 μm). NASA vydala kompozitní objevnou fotografii 13. listopadu 2008, což se shodovalo s vydáním Kalase a kol. objev ve vědě .
Kalas poznamenal: „Je to hluboký a zdrcující zážitek položit oči na planetu, kterou jsme nikdy předtím neviděli. Na konci května jsem málem dostal infarkt, když jsem potvrdil, že Fomalhaut b obíhá kolem své mateřské hvězdy.“ Na obrázku je jasný vnější oválný pás prachového prstence, zatímco rysy uvnitř tohoto pásma představují hluk z rozptýleného světla hvězd.
Včasná následná pozorování a pochybnosti
V objevném článku Kalas a spolupracovníci navrhli, že emise Fomalhaut b pochází ze dvou zdrojů: z cirkuplanetárního prachu rozptylujícího světlo hvězd a z tepelné emise planety. Zde první vysvětluje většinu jasu 0,6 μm a tepelné emise planety přispívají k velké části jasu 0,8 μm. Jejich nedetekce s pozemními infračervenými daty naznačovaly, že Fomalhaut b musel být méně hmotný než asi 3 hmoty Jupitera.
Fomalhaut b by však měl být detekovatelný v kosmických infračervených datech, pokud se jeho hmotnost pohybuje mezi 1-3 hmotností Jupitera. Citlivá infračervená pozorování Spitzerova vesmírného teleskopu však nedokázala detekovat Fomalhaut b, což znamená, že Fomalhaut b má méně než 1 hmotnost Jupitera. Kromě toho, ačkoli byla planeta považována za věrohodné vysvětlení Fomalhautova excentrického prstence trosek, měření v Kalas et al. papír naznačil, že se pohyboval příliš rychle (tj. nebyl apsidálně zarovnán), aby toto vysvětlení fungovalo. Nakonec vědci analyzující data ALMA ( Atacama Large Millimeter Array ) pro prstenec trosek Fomalhaut navrhli alternativní hypotézu: že prstenec by mohl být tvarován mnohem menšími pastýřskými planetami, z nichž ani jedna nemusela být Fomalhaut b. Tyto výsledky vyvolaly skepsi ohledně postavení Fomalhauta b jako extrasolární planety.
Obnova, nezávislé potvrzení Hubbleem a další dodatečná zjištění
24. října 2012 oznámil tým vedený Thaynem Curriem na univerzitě v Torontu první nezávislé zotavení Fomalhaut b a oživil tvrzení, že Fomalhaut b identifikuje planetu. Znovu analyzovali původní data z HST pomocí nových, výkonnějších algoritmů pro oddělení světla planety od světla hvězd a potvrdili, že Fomalhaut b existuje. Poskytli také novou detekci Fomalhaut b na 0,4 µm. Modelovali optické detekce a infračervené horní limity pro Fomalhaut b, což ukazuje, že emise Fomalhaut b lze zcela vysvětlit světlem hvězd rozptýleným malým prachem a argumentovat, že tento prach obklopuje neviditelný hmotný objekt planetární hmoty. Proto považují Fomalhaut b za věrohodně „planetu identifikovanou přímým zobrazováním“, i když Fomalhaut b není, přesně řečeno, přímo zobrazenou planetou, pokud světlo nepochází z planetární atmosféry.
Druhý dokument zveřejněný o den později vedený Raphaelem Galicherem a Christianem Maroisem z Herzbergova institutu astrofyziky také nezávisle obnovil Fomalhaut b a potvrdil novou detekci 0,4 µm, přičemž tvrdí, že spektrální distribuci energie (SED) Fomalhaut b nelze vysvětlit jako v důsledku přímého nebo rozptýleného záření z masivní planety. Uvažovali o dvou modelech, které by vysvětlily SED: (1) velký cirkumplanetární disk kolem masivní, ale neviditelné planety a (2) následky kolize během posledních 100 let dvou objektů Kuiperova pásu o poloměru asi 50 km.
Následná data z HST získaná v letech 2010 a 2012 pomocí nástroje STIS Paulem Kalasem a spolupracovníky opět obnovila Fomalhaut b. Analýza astrometrie Fomalhaut b však ukázala, že objekt má vysokou excentricitu (e = 0,8), jeho oběžná dráha (promítnutá na oblohu) protíná rovinu prstence Fomalhautova odpadu, a proto je nepravděpodobné, že by se jednalo o objekt vytvarující prstenec trosek. ostrý vnitřní okraj. Vysoká excentricita Fomalhaut b může být důkazem významné dynamické interakce s dosud neviděnou planetou při menším orbitálním oddělení.
Analýzy dalších dat STIS získané v letech 2013 a 2014 tvrdí, že Fomalhaut b mizí a velikost se zvětšuje, což je chování, které může podpořit interpretaci Fomalhaut b jako kolizi mezi dvěma objekty velikosti asteroidů.
Oživení tvrzení, že Fomalhaut b je (možná) planetou poté, co byla zlevněna, vedlo některé k přezdívce objektu jako „planeta zombie“, ačkoli toto je netechnický termín používaný v tiskových materiálech a neobjevuje se v žádném podobném světě. -revidovaný rukopis.
Fyzikální vlastnosti
Jiné planety obíhající kolem Fomalhautu
Na základě (nyní vyvráceného) předpokladu, že Fomalhaut b byla plynná planeta, byla postulována existence dalších planet blíže ke hvězdě. Fomalhaut b obíhá kolem své hostitelské hvězdy v širokém odstupu, kde by bylo těžké vytvořit masivní planety. Aby bylo možné vysvětlit jeho aktuální polohu, Fomalhaut b by musel být dynamicky rozptýlen masivnějším, neviditelným tělem umístěným na menších separacích. Několik pozemských pozorování hledalo tento hypotetický Fomalhaut „c“, ale zatím jej nenašlo. Ve velmi malých měřítcích podobných sluneční soustavě musí mít další společníci hmotnost menší než třináctinásobek hmotnosti Jupitera. V mírně širších měřítcích srovnatelných s umístěním planet kolem HR 8799 musí mít jakékoli další planety Fomalhaut hmotnosti nižší než asi 2 až 7 hmotností Jupitera. Plynná planeta na oběžné dráze, jako je Fomalhaut b, by se mohla vytvořit in situ, kdyby splynula z malých oblázkových předmětů, které se rychle zformovaly do protoplanetárního jádra, které zase narostlo plynný obal.
Galerie
Fomalhaut b, dříve považovaný za exoplanetu, je nyní považován za rozšiřující se oblak prachu.
Umělecké ztvárnění Fomalhaut b jako planety obíhající kolem své mateřské hvězdy, model, který byl nyní vyvrácen
Vizualizace Fomalhaut a Fomalhaut b (umělcův dojem)
Viz také
- Přímé zobrazování extrasolárních planet
- Seznam extrasolárních planet
- Seznam hvězdných soustav do 25–30 světelných let
