Kopš 1995. gadā tika atklāta pirmā planēta, kas riņķo ap parasto zvaigzni, kas nav Saule, tagad ir zināmi vairāk nekā 150 šo tā dēvēto eksoplanetu kandidāti. Lielāko daļu no tām nosaka ar netiešām metodēm, kas balstās vai nu uz radiālā ātruma svārstībām, vai zvaigznes tuvumu, planētai virzoties priekšā (sk. ESO PR 06/03, ESO PR 11/04 un ESO PR 22/04). ).
Astronomi tomēr labprātāk iegūtu eksoplanētas tiešu attēlu, ļaujot viņiem labāk raksturot objekta fizisko raksturu. Tas ir ārkārtīgi grūts uzdevums, jo planēta parasti ir paslēpta tās vieszvaigznes “atspīdumā”.
Lai daļēji novērstu šo problēmu, astronomi pēta ļoti jaunus objektus. Tiešām, zvaigžņu objekti ir daudz karstāki un gaišāki, kad tie ir jauni, un tāpēc tos ir vieglāk noteikt nekā vecākus objektus ar līdzīgu masu.
Balstoties uz šo pieeju, varētu būt, ka pagājušajā gadā ilgi meklējamā starptautiskā astronomu komanda, izmantojot ESO ļoti lielo teleskopu (ESO PR 23/04), uztvēra nelielu gaismas raibumu blakus jaunajam brūnajam pundurim 2M1207. eksoplanetes bona-fide attēls. Nesenais ziņojums, kas balstīts uz Habla kosmiskā teleskopa datiem, šķiet, apstiprina šo rezultātu. Vēl nesen interesanti rezultāti šajā kontekstā ir vēl nesenie novērojumi, kas veikti ar Spicera kosmisko teleskopu par divu iepriekš atklāto “karsto Jupitera” planētu silto infrasarkanajiem stariem. Šī jauno rezultātu bagātība, kas iegūta dažu mēnešu laikā, lieliski parāda šīs pētniecības lauka dinamiku.
Mazais pavadonis
Tagad atšķirīga astronomu komanda [1], iespējams, ir izdarījusi vēl vienu nozīmīgu sasniegumu šajā jomā, atrodot nelielu zvaigzni jaunai zvaigznei. Kopš vairākiem gadiem šie zinātnieki ir meklējuši planētas un mazmasas objektus, jo īpaši ap zvaigznēm, kas vēl ir to veidošanās procesā - tā sauktās T-Tauri zvaigznes -, izmantojot gan tiešās attēlveidošanas, gan radiālā ātruma paņēmienus. Viens no objektiem viņu sarakstā ir GQ Lupi, jauna T-Tauri zvaigzne, kas atrodas Lupus I (Vilks) mākonī, zvaigžņu veidošanās reģionā, kas atrodas apmēram 400 vai 500 gaismas gadu attālumā. Zvaigzne GQ Lupi acīmredzot ir ļoti jauns objekts, kuru joprojām ieskauj disks, kura vecums ir no 100 000 līdz 2 miljoniem gadu.
Astronomi novēroja GQ Lupi 2004. gada 25. jūnijā ar adaptīvo optikas instrumentu NACO, kas pievienots Yepun - ļoti liela teleskopa ceturtajam 8,2 m vienības teleskopam, kas atrodas Cerro Paranal (Čīle) virspusē. Instrumenta adaptīvā optika (AO) novērš atmosfēras turbulences radītos traucējumus, radot īpaši asus tuvās un infrasarkanās daļas attēlus.
Kā rāda ESO PR Photo 10a / 05, NACO ekspozīciju sērijas skaidri parāda sīkā pavadoņa klātbūtni, kas atrodas zvaigznes tiešā tuvumā. Šis jaunatklātais objekts atrodas tikai 0,7 loka sekundes attālumā, un tas būtu palicis nepamanīts, neizmantojot NACO adaptīvās optikas iespējas.
Pēc GQ Lupi attāluma starp zvaigzni un tās vājo pavadoni ir aptuveni 100 astronomisku vienību (vai 100 reizes lielāks par attālumu starp Sauli un Zemi). Tas ir aptuveni 2,5 reizes lielāks par attālumu starp Plutonu un Sauli.
Pavadonis, saukts par GQ Lupi B vai GQ Lupi b [2], ir aptuveni 250 reizes gaišāks nekā GQ Lupi A, kā redzams šajā attēlu sērijā. Papildu attēli, kas iegūti ar NACO augustā un septembrī, apstiprināja šī pavadoņa klātbūtni un stāvokli.
Kustība tajā pašā virzienā
Pēc tam astronomi atklāja, ka zvaigzne iepriekš novērota ar Subaru teleskopu, kā arī ar Habla kosmisko teleskopu. Viņi ieguva atbilstošos attēlus no šo iekārtu datu arhīviem turpmākai analīzei.
Vecāki attēli, kas uzņemti attiecīgi 2002. gada jūlijā un 1999. gada aprīlī, arī parādīja pavadoņa klātbūtni, dodot astronomiem iespēju precīzi izmērīt divu objektu stāvokli vairāku gadu laikā. Tas viņiem savukārt ļāva noteikt, vai zvaigznes debesīs pārvietojas kopā - kā vajadzētu gaidīt, ja tās ir savstarpēji saistītas ar gravitācijas spēku - vai ja mazāks objekts ir tikai fona objekts, tikai nejauši izlīdzināts.
No saviem mērījumiem astronomi secināja, ka piecu gadu laikā, uz kuriem attiecas novērojumi, divu objektu atdalīšana nav mainījusies (sk. ESO PR Foto 10b / 05). Zinātniekiem tas ir skaidrs pierādījums tam, ka abi objekti debesīs pārvietojas vienā virzienā. "Ja vājš objekts būtu fona objekts," saka Jenas Universitātes (Vācija) lietotājs un komandas vadītājs Ralfs Nešs, "mēs redzētu atšķirības atšķirībās, jo GQ Lup kustētos debesīs. Laikā no 1999. līdz 2004. gadam atdalīšana būtu mainījusies par 0,15 loka sekundēm, kamēr mēs esam pārliecināti, ka izmaiņas ir vismaz 20 reizes mazākas. ”
Exoplanet vai brūns punduris?
Lai vēl vairāk pārbaudītu jaunatklātā objekta fizisko raksturu, astronomi izmantoja NACO uz VLT, lai paņemtu virkni spektru. Tie parādīja ļoti atdzist objekta raksturīgo parakstu, it īpaši ūdens un CO joslu klātbūtni. Ņemot vērā infrasarkanās krāsas un pieejamos spektrālos datus, atmosfēras modeļa aprēķini norāda uz temperatūru no 1600 līdz 2500 grādiem un rādiusu, kas ir divreiz lielāks nekā Jupiteram (sk. PR foto 10c / 05). Saskaņā ar to GQ Lupi B tādējādi ir auksts un diezgan mazs priekšmets.
Bet kāda ir šī vāja objekta būtība? Vai tā ir bona-fide eksoplaneta vai tas ir brūtais punduris, tās “neizdevušās” zvaigznes, kas nav pietiekami masīvas, lai centrāli izraisītu lielas kodolreakcijas? Lai arī robeža starp abām joprojām ir diskusiju jautājums, viens veids, kā atšķirt divus, ir pēc to masas (jo tas tiek darīts arī starp brūnajiem punduriem un zvaigznēm): (milzu) planētas ir vieglākas nekā aptuveni 13 Jupitera masas ( kritiskā masa, kas nepieciešama, lai aizdedzinātu deitērija saplūšanu), brūnie punduri ir smagāki.
Kā ir ar GQ Lupi b?
Diemžēl jaunie novērojumi nesniedz tiešu objekta masas novērtējumu. Tādējādi astronomi jāpaļaujas uz salīdzinājumu ar šādu objektu teorētiskiem modeļiem. Bet tas nav tik vienkārši, kā izklausās. Ja, kā parasti astronomi atzīst, GQ Lupi A un B veidojas vienlaicīgi, jaunatklātais objekts ir ļoti jauns. Problēma ir tā, ka šādiem ļoti jauniem objektiem tradicionālie teorētiskie modeļi, iespējams, nav piemērojami. Tomēr, ja tos izmanto, tie sniedz objekta masas novērtējumu, kas atrodas no 3 līdz 42 Jupitera masām, t.i., aptverot gan planētas, gan brūnā pundura domēnus.
Šīs agrīnās brūno punduru un planētu veidošanās fāzes modeļiem būtībā nav zināma teritorija. Ir ļoti grūti modelēt gāzes mākoņu agrīnu sabrukumu, ņemot vērā apstākļus ap veidojošo vecāku zvaigzni. Viens modeļu komplekts, kas īpaši paredzēts ļoti jaunu objektu modelēšanai, nodrošina masas, kas ir zemas kā viena līdz divas Jupitera masas. Bet kā norāda Ralfs Nešs? Lietotājs “šie jaunie modeļi joprojām ir jākalibrē, pirms var droši noteikt šādu pavadoņu masu”.
Astronomisti arī uzsver, ka, salīdzinot viņu VLT / NACO spektrus un Hamburgas universitātes (Vācija) līdzautora Pītera Hauschildta teorētiskos modeļus, viņi secina, ka vispiemērotākā ir objektam, kura rādiuss ir aptuveni 2 Jupitera rādiuss. un 2 Jupitera masas. Ja šis rezultāts paliek spēkā, GQ Lupi b tādējādi būtu jaunākā un vieglākā eksoplaneta, kas tika attēlota.
Joprojām ir nepieciešami turpmāki novērojumi, lai precīzi noteiktu GQ Lupi B raksturu. Ja abi objekti patiešām ir saistīti, tad mazākajam objektam būs nepieciešami vairāk nekā 1000 gadu, lai pabeigtu orbītu ap savu galveno zvaigzni. Protams, tas ir pārāk ilgs laiks, lai gaidītu, bet dažos gados orbītas kustības ietekme varētu būt pamanāma - kā nelielas izmaiņas divu objektu atdalījumā. Tāpēc komanda plāno veikt regulārus šī objekta novērojumus, izmantojot NACO VLT, lai noteiktu šo kustību. Nav šaubu, ka pa to laiku tiks sasniegts turpmāks progress teorētiskajā pusē un ka šajā jomā tiks veikti daudzi sensacionāli atklājumi.
Vairāk informācijas
Šajā ESO paziņojumā presei publicētie pētījumi tiek publicēti vēstulē redaktoram, kuru akceptēja publicēšanai Astronomy and Astrophysics (“Pierādījumi par GQ Lup vienlaikus pārvietojošu zvaigžņu zvaigžņu pavadoni”, R. Nehs, lietotājs et al.) Un pieejams PDF formātā vietnē http://www.edpsciences.org/articles/aa/pdf/forthpdf/aagj061_forth.pdf.
Piezīme
: Sternwarte, Vācija).
[2]: Astronomijas literatūrā parasti tiek ievietoti lielo burtu lietojumi zvaigznēm, kas sastāv no vairākām sistēmām, bet mazi burti - planētām. Ja GQ Lupi A pavadonis izrādās planēta, to sauks par GQ Lupi b, savukārt, ja tas ir brūns punduris, tas tiks identificēts kā GQ lupi B. Ņemot vērā pašreizējo nenoteiktību, mēs tāpēc esam izmantojuši abus nosaukumus. šajā paziņojumā presei, tāpat kā sākotnējā zinātniskā darba autori.
Oriģinālais avots: ESO ziņu izlaidums
