Каппа Андромеда б
 Каппа Андромеды b видна как белое пятно в левом верхнем углу. | |
| Орбитальные характеристики | |
|---|---|
| 57–133 [1] В | |
| Эксцентриситет | 0.69–0.85 [1] |
| 242–900 [1] и | |
| Наклон | 114.9–140 [1] |
| 60.3–90.5 [1] | |
| 2 038 .4–2 047 .9 [1] | |
| 96.6–155.4 [1] | |
| Звезда | Каппа Андромеда |
| Физические характеристики | |
| 1.57 Р Дж | |
| Масса | 13 +12 −2 [2] М Дж |
| Температура | 1700–2000 К [2] [3] |
Каппа Андромеда б [4] Это субзвездный объект, полученный прямым изображением, и, вероятно, планета массы суперюпитера , вращающаяся вокруг Каппы Андромеды , молодой звезды B9IV в Андромеды созвездии , находящейся на расстоянии около 170 световых лет от нас. [5] спутника примерно в 13 раз превышает массу Юпитера . Масса [2] Поскольку ранняя история Каппа А b полна споров о том, является ли это экзопланетой или коричневым карликом , некоторые ученые в общих чертах описывают ее как объект «супер-Юпитера».
Открытие
[ редактировать ]Каппа Андромеды b была обнаружена с помощью высококонтрастных изображений в ближнем инфракрасном диапазоне во время исследования стратегических экзопланет и дисков с помощью Субару (SEEDS) на телескопе Субару, расположенном на вершине Мауна-Кеа , Гавайи . [6] Последующие наблюдения Субару, проведенные в период с января по июль 2012 года и охватывающие более широкий диапазон длин волн, подтвердили, что Каппа Андромеды гравитационно связана (а не является фоновой звездой) и имеет инфракрасные цвета, соответствующие субзвездному спутнику (возможно, планетарной массы). [6]
Атмосфера и орбитальные свойства
[ редактировать ]Спектр низкого разрешения в ближнем инфракрасном диапазоне Каппа А b, полученный с помощью системы экстремальной адаптивной оптики SCExAO с интегральным полевым спектрографом CHARIS, формируется широкими особенностями поглощения воды и монооксида углерода. [2] Спектроскопия Кека/OSIRIS среднего разрешения разрешает эти линии. [7] Судя по сравнениям с большими библиотеками спектров других субзвездных объектов, компаньон, вероятно, имеет спектральный класс L0-L1: его острая форма H-полосы (1,65 микрона) указывает на низкую поверхностную гравитацию. [1] [2]
эффективная температура составляет 1700–2000 К. Эмпирические сравнения с хорошо изученными субзвездными объектами предполагают, что [2] Моделирование атмосферы с использованием более длинноволновых данных отдает предпочтение более холодному концу этого температурного диапазона, в то время как температуры, полученные по спектрам Кека / OSIRIS, отдают предпочтение более высоким значениям 1950–2100 К. [7] Атмосфера Каппы А b, вероятно, заполнена густым облачным покровом, простирающимся до низких атмосферных давлений. [1] [3] Анализ спектра компаньона дает околосолнечное соотношение углерода и кислорода (C/O ~ 0,70). [7]
Каппа Андромеды b была впервые получена на расстоянии около 55 а.е .; последующие наборы данных восстанавливают спутник при меньших угловых расстояниях. [1] Хотя охвачена лишь небольшая часть орбитальной фазы спутника, [8] текущие ограничения предполагают, что большая полуось, вероятно, превышает 75 а.е. [2] Его эксцентриситет достаточно велик (е ~ 0,7 и более). [1] Относительная лучевая скорость между ним и его родительской звездой составляет -1,4 +/- 0,9 км/с. [7]
Возраст и масса системы
[ редактировать ]Массы субзвездных объектов, отображаемых непосредственно на изображениях (экзопланет и коричневых карликов), обычно не измеряются напрямую, а вместо этого определяются путем сравнения их светимости с предсказанными значениями для моделей субзвездной эволюции. Таким образом, неопределенность в возрасте системы приводит к неопределенности в массе объекта. Документ об открытии Каппы Андромеды b [4] утверждал, что кинематика первичной звезды соответствует членству в ассоциации Колумба , что предполагает возраст системы от 20 до 50 миллионов лет и массу около 12,8 массы Юпитера. Эти результаты позже были подвергнуты сомнению [9] [10] теми, кто утверждал, что положение главной звезды на диаграмме Герцшпрунга-Рассела указывает на гораздо более древний возраст - 220 ± 100 миллионов лет, при условии, что звезда Каппа Андромеды A не является быстрым вращателем, наблюдаемым с полюса. Прямые измерения звезды позже показали, что Каппа Андромеды А на самом деле представляет собой быстрый вращатель, наблюдаемый с полюса. [11] и получим наиболее вероятный возраст 47 лет. +27
−40 миллионов лет в пользу массы от 13 до 30 масс Юпитера. Пересмотренная светимость и подробные эмпирические сравнения с другими субзвездными объектами известного возраста говорят в пользу массы 13 +12
−2 массы Юпитера. [2]
Классификация и формирование
[ редактировать ]Природа Каппы Андромеды b давно обсуждается, в частности, является ли это планетой-газовым гигантом или коричневым карликом , объектом, достаточно массивным, чтобы синтезировать дейтерий , но не протий . Рабочая группа по внесолнечным планетам Международного астрономического союза приняла предел сгорания дейтерия (установленный на уровне 13 масс Юпитера) для разделения планет (ниже этого предела) и коричневых карликов (выше него). [12] Однако более поздние работы выявили множество свободно плавающих объектов, названных коричневыми карликами, но предполагаемая масса которых находится на уровне или значительно ниже предела горения дейтерия. [13] Модели показывают, что точное определение горения дейтерия в дальнейшем зависит от предполагаемой металличности объекта и полноты сгорания дейтерия: от 11 масс Юпитера для чрезвычайно богатого металлами объекта при 10% горения до более 16 масс Юпитера для Бедный металлический объект, сжигающий 90% своего дейтерия. [14] Альтернативные критерии отделения планет от коричневых карликов полностью отказываются от предела сгорания дейтерия, вместо этого делая вывод о природе объекта на основе соотношения его масс по отношению к его первичной и его отделению. [15]
Предыдущие дебаты были в основном сосредоточены на возрасте системы, поскольку он определяет предполагаемые значения массы компаньона и отношения масс по отношению к ее главной звезде. Для ныне неудовлетворительного более старшего возраста (220 ± 100 миллионов лет) предполагаемая масса компаньона будет значительно выше предела сгорания дейтерия, а его соотношение масс превысит 1%, что лучше всего соответствует коричневому карлику. Более молодой возраст, выведенный на основе возможного членства в ассоциации Колумба , полученный на основе прямых измерений звезды и согласующийся со спектральными свойствами Каппа И b, сильно благоприятствует массам около 13 масс Юпитера и отношению масс ниже 1%. [2] Плоскость орбиты спутника также может быть совмещена с осью вращения звезды. Эти доказательства подтверждают классификацию этого объекта как планеты сверхюпитерианской массы.
Формирование планеты in situ со свойствами каппа и b является чрезвычайно сложной задачей для стандартных моделей аккреции ядра для формирования планет-гигантов. Вместо этого формирование планет в результате гравитационной нестабильности может быть жизнеспособным механизмом для этого компаньона. [2] [16] Полученное соотношение углерода и кислорода у компаньона, которое считается диагностическим показателем среды аккреции объекта, а также подсолнечная металличность первичной звезды могут свидетельствовать о том, что каппа And b образовалась в результате быстрого процесса формирования, подобного гравитационной нестабильности. [7]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с д и ж г час я дж к Уяма, Тайчи; и др. (2020), «Описание характеристик атмосферы и дальнейшее моделирование орбиты κ Андромеды b», The Astrophysical Journal , 159 (2): 40, arXiv : 1810.09457 , Bibcode : 2020AJ....159...40U , doi : 10.3847/1538 -3881/ab5afa , S2CID 208248220 }
- ^ Jump up to: а б с д и ж г час я дж Карри, Тейн; и др. (2018), «SCExAO/CHARIS Прямая визуализация в ближнем инфракрасном диапазоне, спектроскопия и прямое моделирование κ и b: вероятный молодой спутник Суперюпитера с низкой гравитацией», The Astrophysical Journal , 156 (6): 291, arXiv : 1810.09457 , Bibcode : 2018AJ....156..291C , doi : 10.3847/1538-3881/aae9ea , S2CID 119261709 }
- ^ Jump up to: а б Стоун, Джордан М.; Бармен, Трэвис; Скемер, Эндрю Дж.; Бриземайстер, Закери В.; Брок, Лачи С.; Хинц, Филип М.; Лейзенринг, Джаррон М.; Вудворд, Чарльз Э.; Скрутски, Майкл Ф.; Спалдинг, Экхарт (2020), «Высококонтрастная тепловая инфракрасная спектроскопия с ALES: спектр κ Андромеды B в диапазоне 3–4 мкм», The Astronomical Journal , 160 (6): 262, arXiv : 2010.02928 , Bibcode : 2020AJ ... .160..262S , doi : 10.3847/1538-3881/abbef3 , S2CID 222177297
- ^ Jump up to: а б Карсон; Тельман; Янсон; Козакис; Боннефой; Биллер; Шлидер; Карри; МакЭлвейн (15 ноября 2012 г.). «Обнаружение прямым изображением« Супер-Юпитера » вокруг поздней звезды B-типа Каппа И». Астрофизический журнал . 763 (2): L32. arXiv : 1211.3744 . Бибкод : 2013ApJ...763L..32C . дои : 10.1088/2041-8205/763/2/L32 . S2CID 119253577 .
- ^ «Супер-Юпитер Каппа Андромеды b: НАСА не уверено, является ли новое открытие планетой или карликовой звездой» . wptv.com. 20 ноября 2012. Архивировано из оригинала 24 октября 2013 года . Проверено 21 ноября 2012 г.
- ^ Jump up to: а б «Астрономы непосредственно сфотографировали «Супер-Юпитер» массивной звезды » . НАСА.gov. 19 ноября 2012 года . Проверено 21 ноября 2012 г.
- ^ Jump up to: а б с д и Уилкомб, К; и др. (2020), «Спектроскопия субзвездного спутника κ Андромеды b в K-диапазоне среднего разрешения», The Astrophysical Journal , 160 (5): 207, arXiv : 1810.09457 , Bibcode : 2020AJ....160..207W , doi : 10.3847 /1538-3881/abb9b1 , S2CID 221802366 }
- ^ Блант, Сара; и др. (2017). «Орбиты для нетерпеливых: байесовский метод выборки с отклонением для быстрого подбора орбит долгопериодических экзопланет» . Астрономический журнал . 153 (5). 229. arXiv : 1703.10653 . Бибкод : 2017AJ....153..229B . дои : 10.3847/1538-3881/aa6930 . S2CID 119223138 .
- ^ Монтет, Бен (20 сентября 2013 г.). «Насколько массивна Каппа Андромеда B?» . Астробиты .
- ^ Саша Хинкли; Лоран Пуэйо; Жаклин К. Фаэрти; Бен Р. Оппенгеймер; Эрик Э. Мамаек; Адам Л. Краус; Эмили Л. Райс; Майкл Дж. Ирландия; Тревор Дэвид; и др. (сентябрь 2013 г.). «Система Каппа Андромеды: новые ограничения на массу компаньона, возраст системы и дальнейшую множественность». Астрофизический журнал . 763 (2): L32. arXiv : 1211.3744 . Бибкод : 2013ApJ...763L..32C . дои : 10.1088/2041-8205/763/2/L32 . S2CID 119253577 .
- ^ Джонс, Джереми; Уайт, Р.Дж.; Куинн, С.; Ирландия, М.; Бояджян, Т.; Шефер, Г.; Бэйнс, ЕК (2016). «Возраст родительской звезды κ Андромеды, полученной прямым изображением, определен на основе интерферометрических наблюдений» . Письма астрофизического журнала . 822 (1): 7. arXiv : 1604.02176 . Бибкод : 2016ApJ...822L...3J . дои : 10.3847/2041-8205/822/1/L3 . S2CID 38367518 .
- ^ Босс, Алан П; Батлер, Р. Пол; Хаббард, Уильям Б.; Янна, Филип А; Кюрстер, Мартин; Лиссауэр, Джек Дж; Мэр Мишель; Мич, Карен Дж; Миньяр, Франсуа; Пенни, Алан Дж; Квирренбах, Андреас; Тартер, Джилл С; Видаль-Маджар, Альфред (2007). «Определение планеты» . Труды Международного астрономического союза . 1 : 183–186. Бибкод : 2007IAUTA..26..183B . дои : 10.1017/S1743921306004509 .
- ^ Луман, КЛ (21 апреля 2014 г.). «Открытие коричневого карлика ~ 250 К на расстоянии 2 ПК от Солнца». Письма астрофизического журнала . 786 (2): Л18. arXiv : 1404.6501 . Бибкод : 2014ApJ...786L..18L . дои : 10.1088/2041-8205/786/2/L18 . S2CID 119102654 .
- ^ Шпигель, Дэвид С.; Берроуз, Адам; Милсон, Джон А. (2011). «Предел массы сжигания дейтерия для коричневых карликов и планет-гигантов». Астрофизический журнал . 727 (1): 57. arXiv : 1008.5150 . Бибкод : 2011ApJ...727...57S . дои : 10.1088/0004-637X/727/1/57 . S2CID 118513110 .
- ^ Краттер, Кейтлин; и др. (2010). " "Отбросы помета: почему планеты, образовавшиеся в результате гравитационной нестабильности, могут быть только неудавшимися двойными звездами" " . Астрофизический журнал . 710 (2): 1375. arXiv : 0909.2644 . Бибкод : 2010ApJ...710.1375K . дои : 10.1088/0004-637X/710/2/1375 . S2CID 15653051 .
- ^ Микаэль Боннефой; Тейн Карри; Г.-Д. Марло; и др. (август 2013 г.). «Характеристика газообразного компаньона κ Андромеды b: высококонтрастные наблюдения Нью-Кека и LBTI». Астрономия и астрофизика . 562 : А111. arXiv : 1308.3859 . Бибкод : 2014A&A...562A.111B . дои : 10.1051/0004-6361/201322119 . S2CID 51944782 .
2012 в космосе | ||
|---|---|---|
Запуск космического зонда  |
|    |
| Влияние событий | ||
| Избранные NEO | ||
| Экзопланеты |
| |
| Открытия | ||
| Кометы | ||
| Исследование космоса |
| |
