Habla attēls gredzenam ap Fomalhaut. Attēla kredīts: Habls. Noklikšķiniet, lai palielinātu.
NASA Habla kosmiskā teleskopa visdetalizētākais redzamās gaismas attēls, kas jebkad uzņemts šaurā, putekļainā gredzenā ap tuvējo zvaigzni Fomalhaut (HD 216956), piedāvā visspēcīgākos pierādījumus, ka nepaklausīga un neredzēta planēta, iespējams, gravitācijas ietekmē velk uz gredzena.
Habls viennozīmīgi parāda, ka gredzena centrs ir pēriens 1,4 miljardu jūdžu (15 astronomiskās vienības) attālumā no zvaigznes. Tas ir attālums, kas vienāds ar gandrīz pusceļu visā mūsu Saules sistēmā. Visticamākais izskaidrojums, pēc astronomu domām, ir tāds, ka neredzēta planēta, kas pārvietojas elipsveida orbītā, pārveido gredzenu ar savu gravitācijas vilkmi. Ģeometriski pārsteidzošajam gredzenam, kas slīpi pavērsts pret Zemi, nebūtu tik liela nobīde, ja to vienkārši ietekmētu Fomalauta gravitācija vien.
Gredzena centra nobīde no zvaigznes tika secināta no iepriekšējiem un garākiem viļņu garuma novērojumiem, izmantojot submilimetru teleskopus Mauna Kea, Havaju salās, Spitzer kosmosa teleskopu, Caltech's Submillimeter Observatory un izmantojot teorētisko modelēšanu un fiziskos pieņēmumus. Tagad Habla asie attēli tieši atklāj gredzena nobīdi no Fomalhautas.
Šie jaunie novērojumi sniedz pārliecinošu pierādījumu tam, ka vismaz viens neredzēts planētas masu objekts riņķo ap zvaigzni. Habls būtu atklājis priekšmetu, kas lielāks par planētu, piemēram, brūno punduri. "Mūsu jaunie Habla attēli apstiprina iepriekšējās hipotēzes, kas ierosināja, ka planēta traucēja gredzenu," sacīja Pols Kalass no Kalifornijas universitātes Bērklijā. Gredzens ir līdzīgs mūsu Saules sistēmas Kuipera jostai - milzīgajam ledainā materiāla rezervuāram, kas palicis no mūsu Saules sistēmas planētu veidošanās.
Novērojumi piedāvā ieskatu mūsu Saules sistēmas veidošanās gados, kad planētas spēlēja nojaukšanas derbiju spēli ar gružiem, kas palikuši no mūsu planētu veidošanās, gravitācijas ceļā izkliedējot daudzus objektus visā kosmosā. Daži ledus materiāli var būt sadūrušies ar Saules sistēmas iekšējām planētām, apūdeņojot tās ar ūdeni, kas izveidojies aukstākajā ārējā Saules sistēmā. Iespējams, ka citi gruži ir izvesti uz āru, veidojot Kuipera jostu un Oortas mākoni, kas ir sfērisks materiāla mākonis, kas ieskauj Saules sistēmu.
Tikai Habla izcilajai optiskajai izšķirtspējai ir skaidrs, ka gredzena iekšējā mala ir asāka nekā tā ārējā mala. Signāllampiņa norāda, ka objekts gravitācijas ceļā izskalo materiālu, piemēram, arklu, kas attīra sniegu. Vēl viens klasisks planētas ietekmes paraksts ir gredzena relatīvi šaurs platums, apmēram 2,3 miljardi jūdžu (25 astronomiskās vienības). Bez asistenta domām, ja objektam nebūtu gravitācijas režīma, lai gredzena materiāls būtu neskarts, daļiņas izplatītos daudz plašāk.
“Tas, ko mēs redzam šajā gredzenā, ir līdzīgs tam, kas redzams Cassini kosmosa kuģa attēlos ar Saturna šauriem gredzeniem. Šajos attēlos Saturna pavadoņi ir “gani” gredzena materiālu un neļauj gredzenam izplatīties, ”sacīja Kalašs.
Iespējams, ka planēta riņķo tālu prom no Fomalhautas putekļu gredzena iekšējās malas robežās no 4,7 līdz 6,5 miljardiem jūdžu (no 50 līdz 70 astronomiskām vienībām) no zvaigznes. Gredzens atrodas 12 miljardu jūdžu (133 astronomiskās vienības) attālumā no Fomalhautas, kas ir daudz tālāk nekā mūsu attālākā planēta Plutons atrodas no Saules. Šie Habla novērojumi tieši nekonstatē iedomāto planētu, tāpēc astronomi nevar izmērīt tās masu. Tā vietā viņi veiks gredzena dinamikas datorsimulācijas, lai novērtētu planētas masu.
Kalas un līdzstrādnieki Džeimss R. Grehems no Kalifornijas Bērklija universitātes un Marks Klampins no NASA Goddard kosmosa lidojumu centra Grīnbeltā, Md., Publicēs savus atradumus žurnāla Nature 2005. gada 23. jūnija numurā.
Fomalhaut, 200 miljonus gadu veca zvaigzne, ir tikai zīdainis, salīdzinot ar mūsu pašu 4,5 miljardus gadu veco Sauli. Tas atrodas 25 gaismas gadu attālumā no Saules. Fomalhaut gredzens, kas atrodas Piscis Austrinus (dienvidu zivis) zvaigznājā, ir desmit reizes vecāks nekā gružu diski, kas iepriekš redzēti ap zvaigznēm AU Microscopii un Beta Pictoris, kur vēl var veidoties planētas. Ja mūsu Saules sistēma ir kāds piemērs, planētām vajadzēja izveidoties ap Fomalhautu desmitiem miljonu gadu laikā pēc zvaigznes dzimšanas.
Habla attēli sniedz arī ieskatu ārējā planētas reģionā, kas ieskauj zvaigzni, kas nav mūsu Saule. Daudzas no vairāk nekā 100 planētām, kas atklātas ārpus mūsu Saules sistēmas, riņķo tuvu savām zvaigznēm. Lielākā daļa pašreizējo planētu noteikšanas paņēmienu dod priekšroku planētu atrašanai, kas atrodas tuvu zvaigznēm.
“Fomalhaut putekļu gredzena lielums liek domāt, ka ne visas planētu sistēmas veidojas un attīstās vienādi? planētu arhitektūra dažādās zvaigznēs var būt ļoti atšķirīga, ”skaidroja Kalas. "Kamēr Fomalhauta gredzens ir analogs Kuipera jostai, tā diametrs ir četras reizes lielāks nekā Kuipera josta."
Lai bloķētu spožās zvaigznes gaismu, astronomi izmantoja uzlabotās apsekojuma kameras (ACS) koronogrāfu Habla bortā, lai viņi varētu redzēt detaļas vājā gredzenā.
"ACS koronogrāfs piedāvā augstu kontrastu, ļaujot mums redzēt gredzena struktūru pret īpaši spilgtu spīdumu no Fomalhaut," sacīja Klarpins. “Šo novērojumu pašlaik nav iespējams izdarīt pie redzamiem viļņu garumiem bez Habla kosmiskā teleskopa. Fakts, ka mēs to varējām atklāt ar Hablu, bija negaidīti, taču iespaidīgi. ”
Kalass un viņa līdzstrādnieki izmantoja Hablu piecu mēnešu laikā 2004. gadā? 17. maijā, 2. augustā un 27. oktobrī? lai kartētu gredzena struktūru. Gredzena viena puse vēl nav jāattēlo, jo tā atrodas ārpus ACS kameras redzamības lauka. Astronomi šovasar atkal izmantos Hablu, lai kartētu visu gredzenu. Viņi sagaida, ka papildu Habla dati atklās, vai gredzenā ir vai nav spraugas, kuras varēja izdalīt neredzēta ķermeņa gravitācijas ietekme. Garākas, dziļākas ekspozīcijas var parādīt arī to, vai gredzena diametrs ir vēl plašāks nekā pašlaik redzams. Turklāt astronomi izmērīs gredzena krāsas, lai noteiktu tā fizikālās īpašības, ieskaitot tā sastāvu.
Iepriekšējās Fomalhaut termiskās emisijas kartes parādīja, ka viena gredzena puse ir siltāka nekā otra puse, kas nozīmē, ka gredzens atrodas centrā apmēram uz pusi no Habla izmērītā attāluma. Šo atšķirību varētu izskaidrot ar faktu, ka Habla ACS attēli par gredzena struktūru ir 100 reizes asāki nekā garāki viļņu garuma novērojumi, un līdz ar to dod daudz precīzāku rezultātu. Vai arī neatbilstība var nozīmēt, ka gredzena izmērs citos viļņu garumos izskatās atšķirīgs.
Fomalhaut putekļu gredzens tika atklāts 1983. gadā novērojumos, ko veica NASA Infrasarkanais astronomiskais satelīts (IRAS). Sistēma ir pārliecinošs mērķis nākotnes teleskopiem, piemēram, Džeimsa Veba kosmiskajam teleskopam un Zemes planētas meklētājam, sacīja Kalass.
Oriģinālais avots: Habla ziņu izlaidums
