Невероятные Кадры Показывают Планеты Вращающиеся Вокруг Звезды На Расстоянии Многих Световых Лет

Новое видео, опубликованное на YouTube, является одной из самых удивительных вещей, которую мы когда-либо видели в планетологии.

На видео показаны четыре точки света, движущиеся частично концентрическими кругами вокруг черного диска в их центре. То, на что вы на самом деле смотрите, – это планетная система.

Четыре точки – это экзопланеты с черным диском, скрывающим их звезду, находящуюся на расстоянии 133,3 световых лет от Земли. Частичные круги – это их орбитальные движения, временной интервал, составленный на основе 12-летних наблюдений.

Звезда HR8799, а в 2008 году ее экзопланеты образовали первую систему (не первую экзопланету, которая была 2M1207b в 2004 году), которую впервые астрономы наблюдали непосредственно.

С тех пор астроном Джейсон Ванг из Северо-Западного университета жадно наблюдает за ним. Он собрал эти наблюдения в хронометраж – не по какой–либо научной причине, а просто потому, что это супер круто.

«Обычно трудно увидеть планеты на орбите», – говорит Ван.

«Например, не очевидно, что Юпитер или Марс вращаются вокруг нашего солнца, потому что мы живем в одной системе и не имеем вида сверху вниз. Астрономические события происходят либо слишком быстро, либо слишком медленно, чтобы их можно было запечатлеть в фильме».

«Но это видео показывает планеты, движущиеся в человеческом масштабе времени. Я надеюсь, что это позволит людям насладиться чем-то чудесным».

Текущее количество подтвержденных экзопланет – это внесолнечные планеты или планеты за пределами Солнечной системы – насчитывает более 5200, но на самом деле мы никогда не видели большинство из них.

Астрономы в основном находят экзопланеты косвенными методами, изучая влияние экзопланеты на звезду-хозяина. Регулярные, слабые провалы в свете звезды указывают на орбитальную экзопланету, проходящую между нами и звездой; слабые изменения длины волны света звезды указывают на гравитационное взаимодействие между экзопланетой и звездой.

Причина этого в том, что на самом деле чрезвычайно трудно увидеть экзопланету непосредственно. Они очень малы и очень тусклы по сравнению со своей звездой-хозяином; любой свет, который они излучают или отражают, обычно поглощается ярким светом звезды.

Однако время от времени нам везет. Экзопланеты большие и достаточно удалены от своей звезды, а система ориентирована таким образом, что, если свет звезды заблокирован или затемнен (вот почему HR8799 выглядит как черный диск), мы можем видеть их как маленькие сгустки сопутствующего света.

Еще реже можно увидеть, как они выполняют свою сложную планетарную паванну, просто потому, что временные рамки задействованных орбит намного длиннее, чем время, прошедшее с тех пор, как ученые непосредственно заметили первую экзопланету.

Но у Вана и его команды теперь есть достаточно данных наблюдений HR8799 для временного интервала, который показывает частичные орбиты, и это то, что он собрал.

«С научной точки зрения просмотр орбитальных систем в замедленном видео ничего не даст, но это помогает другим оценить то, что мы изучаем», – говорит Ван.

«Бывает трудно объяснить нюансы науки словами. Но демонстрация науки в действии помогает другим понять ее важность».

Наблюдения были собраны с помощью обсерватории У. М. Кека, и Ван применил адаптивную оптику для коррекции искажающего эффекта земной атмосферы.

Временной интервал также был обработан для коррекции временных скачков между данными, показывая плавное орбитальное движение четырех экзопланет.

12 лет наблюдений сократились всего до 4,5 секунд.

Вот на что вы смотрите. Черный круг в центре – это молодая звезда возрастом 30 миллионов лет, примерно в 1,5 раза превышающая массу и в 4,9 раза ярче Солнца.

Самая внутренняя экзопланета – HR8799e, с массой 7,4 Юпитера, вращающаяся на расстоянии, в 16,25 раза превышающем расстояние между Землей и Солнцем, или астрономические единицы, в течение периода обращения 45 лет. Ученые смогли проанализировать свет от этой экзопланеты, чтобы определить, что это охваченный штормом молодой газовый гигант.

Двигаясь наружу, HR8799d имеет массу 9,1 Юпитера и обращается по орбите со скоростью 26,67 астрономических единиц в течение орбитального периода в 100 лет.

HR8799c имеет массу 7,8 Юпитера, вращается на расстоянии 41,4 астрономических единиц (чуть больше расстояния между Солнцем и Плутоном) с периодом обращения 190 лет. Ученые обнаружили, что в его атмосфере есть вода.

Наконец, HR8799b находится на расстоянии 5,7 Юпитера, с расстоянием 71,6 астрономических единиц и орбитальным периодом 460 лет.

Но мы еще далеки от завершения работы с системой HR8799.

Хотя, по словам Вана, сам по себе временной интервал, возможно, и не является научно показательным, сбор данных Кека, несомненно, является таковым.

В статье, опубликованной в декабре прошлого года, было обнаружено возможное существование пятой экзопланеты, меньшей по размеру и более близкой к звезде, чем ее братья и сестры. По оценкам, масса кандидата примерно в 4-7 раз превышает массу Юпитера, и он вращается на расстоянии от 4 до 5 астрономических единиц, что затрудняет его непосредственное обнаружение.

И Ван и его коллеги усердно работают, анализируя свет, исходящий от системы. Они надеются, что смогут получить подробную информацию о составе не только звезды, но и миров вокруг нее.

«В астрофизике большую часть времени мы занимаемся анализом данных или проверкой гипотез», – говорит Ван.

«Но это самая забавная часть науки. Это внушает благоговейный трепет».

Источник новости Northwestern