Apmēram 129 gaismas gadu attālumā no Zemes Pegasus zvaigznāja virzienā ir salīdzinoši jauna zvaigžņu sistēma HR 8799. Sākot ar 2008. gadu, šajā sistēmā tika atklātas četras riņķojošas eksoplanetes, kas līdzās eksoplanetei Formalhaut b bija pašas pirmās, kuras atradās apstiprināts, izmantojot tiešās attēlveidošanas metodi. Un laika gaitā astronoms ir ticējis, ka šīs četras planētas ir savstarpēji rezonanses.
Šajā gadījumā četras planētas riņķo pa zvaigzni ar 1: 2: 4: 8 rezonansi, kas nozīmē, ka katras planētas orbītas periods ir gandrīz precīzā proporcijā ar pārējām sistēmā. Šī ir salīdzinoši unikāla parādība, kas iedvesmoja Džeisonu Vangu - NASA sponsorētā Nexus for Exoplanet System Science (NExSS) Berkeley rokas studentu - radīt video, kas ilustrē viņu orbītas deju.
Izmantojot W.M. iegūtos attēlus Keka observatorijas septiņu gadu laikā Vangas videoklips sniedz ieskatu šajās četrās kustīgajās eksoplanetēs. Kā redzat zemāk, centrālā zvaigzne ir noblīvēta, lai būtu redzama gaisma, kas atstarojas no tās planētām. Un, lai arī tas neparāda planētas, kas pabeidz pilnu orbitālo periodu (kas prasītu gadu desmitiem un pat gadsimtiem ilgi), tas skaisti ilustrē rezonansi, kas pastāv starp četrām zvaigznes zvaigznēm.
Kā Jason Wang pa e-pastu teica Space Magazine:
“Datus 7 gadu laikā no viena no 10 metru Keka teleskopiem ieguva astronomu komanda (Kristians Marois, Kins Konopaki, Brūss Makintoshs, Traviss Bārmens un Bens Zuckermans). Kristians samazināja katru no 7 datu laikiem, veidojot 7 datu kadrus. Pēc tam es izveidoju filmu, izmantojot kustības interpolāciju, lai interpolētu šos 7 kadrus 100 kadros, lai iegūtu vienmērīgu video, lai tas nebūtu saraustīts (it kā mēs tos varētu novērot katru mēnesi no Zemes). ”
Četru eksoplanetu attēlus sākotnēji uzņēma Dr Christian Marois no Kanādas Herzbergas Astrofizikas institūta Nacionālās pētniecības padomes. Tieši 2008. gadā Marois un viņa kolēģi, izmantojot tiešās attēlveidošanas metodi, atklāja pirmās trīs HR 8799 planētas - HR 8799 b, c un d. Aptuveni tajā pašā laikā UC Berkeley komanda paziņoja par Fomalhaut b atklāšanu, izmantojot arī tiešo attēlveidošanu.
Visas šīs planētas tika noteiktas kā gāzes giganti ar līdzīgu izmēru un masu ar 1,2 līdz 1,3 reizes lielāku Jupitera izmēru un 7 līdz 10 reizes lielāku tās masu. Viņu atklāšanas laikā tika uzskatīts, ka HR 8799 d ir vistuvāk planētai tās zvaigznei no aptuveni 27 Astronomical Unit (AU) attāluma - kamēr pārējie divi orbītā atrodas attiecīgi aptuveni 42 un 68 AU attālumā.
Tikai pēc tam komanda saprata, ka planētas tika novērotas jau 1998. gadā. Toreiz Habla kosmiskā teleskopa tuvās infrasarkanās kameras un daudzobjektu spektrometrs (NICMOS) bija ieguvis gaismu no sistēmas, kas norādīja uz planētu klātbūtni. Tomēr tas nebija skaidrs tikai pēc jaunizveidotās attēlu apstrādes tehnikas uzstādīšanas. Tādējādi “pirmsatklājums” palika nepamanīts.
Papildu novērojumi 2009. un 2010. gadā atklāja ceturtās planētas - HR 8799 e - eksistenci, kurai bija orbīta, novietojot to pārējo trīs iekšpusē. Pat ja tā, šī planēta atrodas piecpadsmit reizes tālāk no savas zvaigznes nekā Zeme atrodas no Saules, kā rezultātā orbitālais periods ir aptuveni 18 000 dienu (49 gadi). Pārējiem paiet aptuveni 112, 225 un 450 gadi (attiecīgi), lai pabeigtu HR 8799 orbītu.
Galu galā Vangs nolēma uzrādīt video (kas nebija viņa pirmais), lai parādītu, cik aizraujoši var būt eksoplanetu meklējumi. Pēc viņa vārdiem:
“Es biju uzrakstījis šo kustības interpolācijas algoritmu citai eksoplanetu sistēmai, Beta Pictoris b, kur mēs redzam vienu planētu uz malas esošā orbītā, izskatās, ka tā iegremdējas zvaigznī (tā patiesībā tikai riņķo tās priekšā). Mēs vēlējāmies darīt to pašu, ko HR 8799, lai atdzīvinātu šo sistēmu un dalītos satraukumā tieši eksoplanētu attēlveidošanas jomā. Es domāju, ka ir diezgan pārsteidzoši, ka mums ir tehnoloģija, lai skatītos, kā citas pasaules riņķo apkārt citām zvaigznēm. ”
Turklāt video pievērš uzmanību zvaigžņu sistēmai, kas piedāvā dažas unikālas iespējas eksoplanētu izpētei. Tā kā HR 8799 bija pirmā daudzplanētu sistēma, kas tika tieši attēlota, tas nozīmē, ka astronomi var tieši novērot četru planētu orbītas, novērot to dinamisko mijiedarbību un noteikt, kā viņi nonākuši mūsdienu konfigurācijā.
Astronomi varēs ņemt arī šīs planētas atmosfēras spektrus, lai izpētītu to sastāvu, un salīdzināt to ar mūsu Saules sistēmas gāzes gigantu rādītājiem. Un tā kā sistēma patiešām ir diezgan jauna (tikai 40 miljoni gadu veca), tā mums var daudz pastāstīt par planētas veidošanās procesu. Visbeidzot, to plašās orbītas (nepieciešamība, ņemot vērā to lielumu) varētu nozīmēt, ka sistēma ir mazāka nekā stabila.
Nākotnē, pēc Vanga teiktā, astronomi skatīsies, lai redzētu, vai planētas tiek izmestas no sistēmas. Es nezinu par jums, bet es arī uzskatu, ka videoklips, kas ilustrē kāda no HR 8799 gāzes gigantu palaišanu no sistēmas, būtu diezgan iedvesmojošs!
