Jump to content

Фомальгаут б

Координаты : Карта неба 22 час 57 м 39.1 с , −29° 37′ 20″
Фомальгаут б
Фомальгаут b, наблюдение с 2004 по 2014 год. Раньше считалось, что это экзопланета, теперь известно, что это расширяющееся пылевое облако.
Открытие
Обнаружено Калас и др. [ 1 ]
Сайт открытия Космический телескоп Хаббл
Дата открытия 13 ноября 2008 г.
Прямая визуализация
Орбитальные характеристики
Звезда Фомальгаут

Фомальгаут b , формально названный Дагоном ( / ˈ d ɡ ən / ), [ 2 ] — бывшая планета-кандидат, наблюдаемая вблизи звезды главной последовательности А-типа Фомальгаут , примерно в 25 световых годах от нас в созвездии Рыб Австрийских . Об открытии объекта было первоначально объявлено в 2008 году и подтверждено в 2012 году с помощью изображений, полученных с помощью усовершенствованной камеры для исследований (ACS) на космическом телескопе Хаббл . Согласно рабочей гипотезе, что объект был планетой, об этом сообщалось в январе 2013 года. [ 3 ] [ 4 ] что у него была высокоэллиптическая орбита с периодом 1700 земных лет. [ 5 ] Объект был одним из тех, которые были выбраны Международным астрономическим союзом в рамках NameExoWorlds , их публичного процесса присвоения собственных имен экзопланетам. [ 6 ] [ 7 ] Процесс включал публичное выдвижение кандидатуры и голосование за новое название. [ 8 ] В декабре 2015 года IAU объявил, что победителем стал Дагон. [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ]

Планетарная гипотеза с тех пор вышла из моды; Более собранные данные показали, что облако пыли или обломков гораздо более вероятно, и объект был помещен на траекторию эвакуации. [ 12 ] В 2023 году группа исследователей использовала Джеймса Уэбба космического телескопа MIRI для исследования сложной пылевой среды вокруг Фомальгаута. Они обнаружили новый промежуточный пылевой пояс, который, возможно, управляется невидимой планетой, и предположили, что сгусток Фомальгаут b мог возникнуть из этого пояса. В недавнем исследовании системы Фомальгаут использовалась , JWST камера NIRCam оснащенная коронографами, для исследования сложного пылевого кольца в различных длинах волн инфракрасного света. Отсутствие обнаружения в определенных длинах волн подтверждает идею о том, что Фомальгаут b — это не массивная планета, а скорее облако пыли, образовавшееся в результате столкновения планетезималей. [ 13 ] [ 14 ]

История наблюдений

[ редактировать ]

Первоначальное открытие Хаббла

[ редактировать ]
Сравнение Солнечной системы и системы вокруг Фомальгаута

Существование массивной планеты, вращающейся вокруг Фомальгаута, было впервые сделано на основе наблюдений Хаббла, опубликованных в 2005 году, которые позволили определить структуру массивного холодного диска обломков Фомальгаута (или пылевого пояса/кольца). [ 15 ] Пояс не центрирован на звезде и имеет более резкую внутреннюю границу, чем обычно можно было бы ожидать. [ 16 ] Первоначальная теория заключалась в том, что массивная планета на широкой орбите, но расположенная внутри этого кольца обломков, может очистить родительские тела и пыль в окрестностях, в результате чего кольцо будет иметь острый внутренний край и будет казаться смещенным от звезды. [ 17 ]

В мае 2008 года Пол Калас , Джеймс Грэм и их коллеги идентифицировали Фомальгаут b по изображениям Хаббла/ACS, сделанным в 2004 и 2006 годах в видимых длинах волн (т.е. 0,6 и 0,8 мкм). НАСА опубликовало составную фотографию открытия 13 ноября 2008 г., что совпало с публикацией открытия Каласа и др. в науке . [ 1 ] [ 18 ]

Калас заметил: «Это глубокий и ошеломляющий опыт — увидеть планету, которую никогда раньше не видели. В конце мая у меня чуть не случился сердечный приступ, когда я подтвердил, что Фомальгаут b вращается вокруг своей родительской звезды». [ 18 ] На изображении яркая внешняя овальная полоса — это пылевое кольцо, а детали внутри этой полосы представляют собой шум рассеянного звездного света. [ 19 ]

Ранние последующие наблюдения и сомнения

[ редактировать ]

В документе об открытии [ 1 ] Калас и его коллеги предположили, что излучение Фомальгаута b происходит из двух источников: от околопланетной пыли, рассеивающей звездный свет, 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 позволило предположить, что Фомальгаут b не мог бы быть более массивным, чем примерно в три раза больше массы Юпитера, если бы он был планетой.

Однако Фомальгаут b должен быть обнаружен в инфракрасных данных космического базирования, если его масса в 1–3 раза превышает массу Юпитера и это планета. Напротив, наблюдения с помощью инфракрасно-чувствительного космического телескопа «Спитцер» не смогли обнаружить Фомальгаут b, а это означает, что Фомальгаут b имеет меньшую массу, чем Юпитер, если это планета. [ 20 ] Более того, хотя Фомальгаут b считался правдоподобным объяснением эксцентричного кольца обломков Фомальгаута, измерения в Kalas et al. В документе намекнули, что он двигался слишком быстро (т.е. не выровнен по апсиде), чтобы это объяснение могло сработать. Наконец, исследователи, анализирующие данные ALMA по кольцу обломков Фомальгаута за сентябрь – октябрь 2011 года, предложили альтернативную гипотезу: что кольцо могло быть сформировано гораздо меньшими планетами-пастухами, ни одна из которых не обязательно должна была быть Фомальгаутом b. [ 21 ] [ 22 ] Эти результаты вызвали скептицизм относительно статуса Фомальгаута b как внесолнечной планеты. [ 23 ] [ 24 ]

Восстановление и независимое подтверждение Хаббла

[ редактировать ]

24 октября 2012 года группа под руководством Тейна Карри из Университета Торонто объявила о первом независимом обнаружении Фомальгаута b и возобновила утверждение о том, что Фомальгаут b был планетой. [ 25 ] Они повторно проанализировали исходные данные Хаббла, используя новые, более мощные алгоритмы отделения света планеты от света звезд, и подтвердили, что Фомальгаут b действительно существует. Они также обеспечили новое обнаружение Фомальгаута b при длине волны 0,4 мкм. Они смоделировали верхние пределы оптического обнаружения и инфракрасного излучения для Фомальгаута b, показав, что излучение Фомальгаута b можно полностью объяснить звездным светом, рассеянным небольшой пылью, и утверждая, что эта пыль окружает невидимый объект планетарной массы. Таким образом, они считают, что Фомальгаут b вполне вероятно является «планетой, идентифицированной по прямым изображениям», даже если Фомальгаут b, строго говоря, не является планетой, полученной прямым изображением, поскольку свет не исходит из планетарной атмосферы. [ 25 ]

Вторая статья, обнародованная днем ​​позже и возглавляемая Рафаэлем Галичером и Кристианом Маруа из Института астрофизики Герцберга, также независимо обнаружила 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 радиусами около 50 км. [ 26 ]

Последующие данные Хаббла, полученные STIS, и его сотрудниками в 2010 и 2012 годах с помощью инструмента Полом Каласом снова обнаружили Фомальгаут b. [ 5 ] 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 он является объектом, моделирующим кольцо обломков. острый внутренний край. Высокий эксцентриситет Фомальгаута b может свидетельствовать о значительном динамическом взаимодействии с до сих пор невидимой планетой на меньшем орбитальном расстоянии.

Возрождение утверждения о том, что Фомальгаут b был (возможно) планетой после того, как его не приняли во внимание, заставило некоторых прозвать этот объект «планетой-зомби». [ 27 ] хотя это нетехнический термин, используемый в прессе и не встречающийся ни в одной рецензируемой рукописи.

Подтверждение в виде облака обломков

[ редактировать ]

Анализ дополнительных данных STIS , полученных в 2013 и 2014 годах и опубликованных в 2020 году, показал, что Фомальгаут b тускнеет и увеличивается в размерах, и это поведение подтверждает интерпретацию Фомальгаута b как облака обломков, образовавшегося в результате столкновения двух объектов размером с астероид на поверхности планеты. траектория побега, а не планета. [ 12 ] [ 28 ] 7 мая 2020 года Архив экзопланет НАСА официально исключил Фомальгаут b из своего списка кандидатов на экзопланеты (подтвержденных или нет). [ 29 ]

Наблюдения космического телескопа Джеймса Уэбба в 2023 году не обнаружили Фомальгаут b в инфракрасном диапазоне, подтвердив его природу как пылевого облака, а не планеты. [ 30 ] [ 31 ] [ 32 ]

Физические характеристики

[ редактировать ]

Предполагалось, что Формальгаут b представляет собой газообразную планету типа Юпитера. [ 33 ] [ 34 ] существование планеты было опровергнуто и подтверждено как пылевое облако. [ 12 ] [ 28 ]

Другие предполагаемые планеты

[ редактировать ]

На основании (ныне опровергнутого) предположения о том, что Фомальгаут b был газообразной планетой, было постулировано существование дополнительных планет ближе к звезде. Фомальгаут b будет вращаться вокруг своей родительской звезды на большом расстоянии друг от друга, где образование массивных планет затруднено. Чтобы объяснить свое нынешнее местоположение, Фомальгаут b должен был быть динамически рассеян более массивным невидимым телом, расположенным на меньшем расстоянии друг от друга. Несколько наземных наблюдателей пытались найти этот гипотетический Фомальгаут «с», но так и не нашли его. В очень маленьких масштабах, подобных Солнечной системе, любые дополнительные спутники должны иметь массу менее чем в тринадцать раз больше массы Юпитера. [ 35 ] В несколько более крупных масштабах, сравнимых с расположением планет вокруг HR 8799 , любые дополнительные планеты Фомальгаута должны иметь массы ниже примерно от 2 до 7 масс Юпитера. [ 36 ] Газообразная планета на орбите, подобной Фомальгауту b, могла бы образоваться на месте, если бы она объединилась из небольших объектов размером с гальку, которые быстро сформировались в протопланетное ядро, которое, в свою очередь, образовало газовую оболочку. [ 37 ]

В последних наблюдениях с использованием NIRCam и NIRSpec исследователи определили 10 источников внутри пылевых колец системы Фомальгаут. Эти наблюдения JWST не подтверждают и не опровергают существование «нового» Фомальгаута b, S7. Предстоящая последующая программа второго цикла направлена ​​на то, чтобы определить, является ли S7 фоновой галактикой, коричневым карликом или планетой с массой Юпитера. Ожидается, что более длительные наблюдения повысят мощность сигнала и снизят шум, что потенциально позволит обнаруживать более мелкие объекты. Эти усилия направлены на то, чтобы скорректировать предел обнаружения примерно с 0,6 массы Юпитера до примерно 0,3–0,4 массы Юпитера. Последующие наблюдения JWST направлены на то, чтобы подтвердить или опровергнуть существование S7. Кроме того, программа Cycle 2 может прояснить связь S7 с Фомальгаутом и идентифицировать дополнительные планеты, на которые намекает сложная структура диска, обнаруженная в результатах MIRI, как обрисовано авторами. [ 14 ]

См. также

[ редактировать ]
  1. ^ Jump up to: а б с Калас, Пол ; и др. (13 ноября 2008 г.). «Оптические изображения экзосолнечной планеты в 25 световых годах от Земли». Наука . 322 (5906): 1345–8. arXiv : 0811.1994 . Бибкод : 2008Sci...322.1345K . дои : 10.1126/science.1166609 . ПМИД   19008414 . S2CID   10054103 .
  2. ^ «Дагон» . Оксфордский словарь английского языка (онлайн-изд.). Издательство Оксфордского университета . (Требуется подписка или членство участвующей организации .)
  3. ^ Jump up to: а б Харрингтон, JD; Виллар, Рэй (8 января 2013 г.). «Хаббл НАСА обнаружил необычную планетарную орбиту Фомальгаута Б» . НАСА . Получено 9 , января
  4. ^ Виллард, Рэй; Калас, Пол (8 января 2013 г.). «Хаббл обнаружил необычную планетарную орбиту Фомальгаута b (номер пресс-релиза: STScI-2013-01)» . Сайт Хаббла . Проверено 28 января 2013 г.
  5. ^ Jump up to: а б Калас, Пол; Грэм, Джеймс Р.; Фицджеральд, Майкл П.; Клэмпин, Марк (2013). «Коронографическое изображение STIS Фомальгаута: структура главного пояса и орбита Фомальгаута b». Астрофизический журнал . 775 (1): идентификатор статьи. 56. arXiv : 1305.2222 . Бибкод : 2013ApJ...775...56K . дои : 10.1088/0004-637X/775/1/56 . S2CID   62877509 .
  6. ^ NameExoWorlds: Всемирный конкурс IAU по названию экзопланет и их звезд-хозяев . IAU.org. 9 июля 2014 г.
  7. ^ NameExoWorlds. Архивировано 25 июня 2018 г. в Wayback Machine .
  8. ^ NameExoWorlds. Архивировано 15 августа 2015 г. в Wayback Machine .
  9. ^ Опубликованы окончательные результаты публичного голосования NameExoWorlds , Международный астрономический союз, 15 декабря 2015 г.
  10. ^ «Планетарий ЮКГУ назвал экзопланету» . Сент-Клауд Таймс . Проверено 29 декабря 2015 г.
  11. ^ «NameExoWorlds Утвержденные имена» . Архивировано из оригинала 01 февраля 2018 г. Проверено 10 сентября 2016 г.
  12. ^ Jump up to: а б с Гаспар, Андраш; Рике, Джордж Х. (20 апреля 2020 г.). «Новые данные HST и моделирование показывают массивное столкновение планетезималей вокруг Фомальгаута» . ПНАС . 117 (18): 9712–9722. arXiv : 2004.08736 . Бибкод : 2020PNAS..117.9712G . дои : 10.1073/pnas.1912506117 . ПМК   7211925 . ПМИД   32312810 .
  13. ^ Югуф, Мари; Бейхман, Чарльз; Ллоп-Сайсон, Хорхе; Брайден, Джеффри; Лейзенринг, Джаррон; Гаспар, Андрас; Крист, Джон; Рике, Марсия; Рике, Джордж (2024). «Поиск планет, вращающихся вокруг Фомальгаута, с помощью JWST/NIRCam» . Астрономический журнал . 167 (1): 26. arXiv : 2310.15028 . Бибкод : 2024AJ....167...26Y . дои : 10.3847/1538-3881/ad08c8 .
  14. ^ Jump up to: а б Гоф, Эван; Сегодня Вселенная. «JWST ищет планеты в системе Фомальгаут» . физ.орг . Проверено 18 марта 2024 г.
  15. ^ Калас, Пол; Грэм, Джеймс Р.; Клэмпин, Марк (2005). «Планетарная система как начало структуры пылевого пояса Фомальгаута». Природа . 435 (7045): 1067–1070. arXiv : astro-ph/0506574 . Бибкод : 2005Natur.435.1067K . дои : 10.1038/nature03601 . ПМИД   15973402 . S2CID   4406070 .
  16. ^ Александр, Амир (14 ноября 2008 г.). «Ученые увидели далекие планеты» . Планетарное общество . Архивировано из оригинала 25 декабря 2008 г. Проверено 14 ноября 2008 г.
  17. ^ Куиллен, Элис К. (2006). «Прогнозы для планеты внутри эксцентрического кольца Фомальгаута» . Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 372 (1): Л14–Л18. arXiv : astro-ph/0605372 . Бибкод : 2006MNRAS.372L..14Q . дои : 10.1111/j.1745-3933.2006.00216.x . S2CID   14197083 .
  18. ^ Jump up to: а б Льюис Смит (13 ноября 2008 г.). «Первые снимки планеты за пределами Солнечной системы: Фомальгаут b» . Таймс . Лондон . Проверено 14 ноября 2008 г.
  19. ^ Немиров Р.; Боннелл, Дж., ред. (14 ноября 2008 г.). «Фомальгаут Б» . Астрономическая картина дня . НАСА . Проверено 14 ноября 2008 г.
  20. ^ Янсон, Маркус (2012). «Инфракрасное необнаружение Фомальгаута b - последствия для интерпретации планеты». Астрофизический журнал . 747 (2): 116. arXiv : 1201.4388 . Бибкод : 2012ApJ...747..116J . дои : 10.1088/0004-637x/747/2/116 . S2CID   119256885 .
  21. ^ Боли, Аарон (2012). «Ограничение планетарной системы Фомальгаута с помощью наблюдений ALMA с высоким разрешением». Астрофизический журнал . 750 (1): Л21. arXiv : 1204.0007 . Бибкод : 2012ApJ...750L..21B . дои : 10.1088/2041-8205/750/1/L21 . S2CID   73622306 .
  22. ^ «ALMA раскрывает работу близлежащей планетной системы» . 12 апреля 2012 года . Проверено 18 апреля 2012 г. [ постоянная мертвая ссылка ]
  23. ^ Лиза Гроссман (21 сентября 2011 г.). «Новые сомнения по поводу «ребенка с плаката» экзопланет» . Новый учёный . Рид Бизнес Информация Лтд . Проверено 7 декабря 2013 г.
  24. ^ Юдхиджит Бхаттачарджи (3 февраля 2012 г.). «Знаменитая экзопланета исчезает в облаке пыли, а может и нет». Наука . 335 (6068): 515. Бибкод : 2012Sci...335..515B . дои : 10.1126/science.335.6068.515 . ПМИД   22301290 .
  25. ^ Jump up to: а б Тейн Карри; и др. (2012). «Подтверждение прямой визуализацией и характеристика покрытой пылью экзопланеты-кандидата, вращающейся вокруг Фомальгаута». Письма астрофизического журнала . 760 (2): Л32. arXiv : 1210.6620 . Бибкод : 2012ApJ...760L..32C . дои : 10.1088/2041-8205/760/2/L32 . S2CID   118370030 .
  26. ^ Рафаэль Галичер; Кристиан Маруа; Б. Цукерман; Брюс Макинтош (2013). «Фомальгаут b: Независимый анализ данных публичного архива космического телескопа Хаббл». Астрофизический журнал . 769 (1): 42. arXiv : 1210,6745 . Бибкод : 2013ApJ...769...42G . дои : 10.1088/0004-637X/769/1/42 . S2CID   59248048 .
  27. ^ «Новое исследование возвращает сомнительную экзопланету «воскресшей из мертвых» » . НАСА . 25 октября 2012 года . Проверено 25 октября 2012 г.
  28. ^ Jump up to: а б «Экзопланета, по-видимому, исчезает в последних наблюдениях Хаббла» . сайт хабблсайт.org . СНТЦИ . 20 апреля 2020 г. Проверено 8 мая 2023 г.
  29. ^ «Новости архива экзопланет 2020» . exoplanetarchive.ipac.caltech.edu . Проверено 9 августа 2021 г.
  30. ^ «Уэбб ищет пояс астероидов Фомальгаута и находит гораздо больше» . webbtelescope.org . СНТЦИ . 8 мая 2023 г. Проверено 8 мая 2023 г.
  31. ^ Гаспар, Андраш; Вольф, Шайлер Грейс; и др. (8 мая 2023 г.). «Визуализация внутреннего диска Фомальгаута с пространственным разрешением с использованием JWST/MIRI» . Природная астрономия . 7 (7): 790–798. arXiv : 2305.03789 . Бибкод : 2023НатАс...7..790Г . дои : 10.1038/s41550-023-01962-6 . S2CID   258558003 . Проверено 8 мая 2023 г.
  32. ^ Югуф, Мари; Бейхман, Чарльз; и др. (октябрь 2023 г.). «Поиск планет, вращающихся вокруг Фомальгаута, с помощью JWST/NIRCam» . Астрономический журнал . 167 (1): 26. arXiv : 2310.15028 . Бибкод : 2024AJ....167...26Y . дои : 10.3847/1538-3881/ad08c8 .
  33. ^ Кеннеди, Грант (2011). «Столкновительная эволюция нерегулярных групп спутников: обнаруживаемая пыль вокруг Солнечной системы и внесолнечных планет» . Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 412 (4): 2137–мм. arXiv : 1011.4858 . Бибкод : 2011MNRAS.412.2137K . дои : 10.1111/j.1365-2966.2010.18041.x . S2CID   55001993 .
  34. ^ Сет Боренштейн (14 ноября 2008 г.). «Изображения четырех планет за пределами Солнечной системы» . Ассошиэйтед Пресс через Сиэтл Таймс . Проверено 5 июля 2010 г.
  35. ^ Мэтью А. Кенворти и Тиффани Мешкат (2012). «Коронографические наблюдения Фомальгаута в масштабах Солнечной системы». Астрофизический журнал . 764 (1): 7. arXiv : 1212.1459 . Бибкод : 2013ApJ...764....7K . дои : 10.1088/0004-637X/764/1/7 . S2CID   54214491 .
  36. ^ Тейн Карри; и др. (2013). «Поиск Deep Keck/NIRC2 теплового излучения от планет-спутников, вращающихся вокруг Фомальгаута». Письма астрофизического журнала . 777 (1): Л6. arXiv : 1309.0813 . Бибкод : 2013ApJ...777L...6C . дои : 10.1088/2041-8205/777/1/L6 . S2CID   119200323 .
  37. ^ Ламбрехтс М. и Йохансен А. (2012). «Быстрый рост ядер газовых гигантов за счет нарастания гальки». Астрономия и астрофизика . 544 (А32): 13е. arXiv : 1205.3030 . Бибкод : 2012A&A...544A..32L . дои : 10.1051/0004-6361/201219127 . S2CID   53961588 .
[ редактировать ]


Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: c7503a714a5b8b3ce1414e8cb119c13a__1722203040
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/c7/3a/c7503a714a5b8b3ce1414e8cb119c13a.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Fomalhaut b - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)