eso1414sr — Naučno saopštenje

Po prvi put izmerena dužina dana na vansolarnoj planeti

VLT izmerio brzinu rotacije planete Beta Picotris b

30. април 2014.

Iz posmatranja ESO-ovog Veoma velikog teleskopa (engl. Very Large Telescope - VLT) prvi put je izmerena brzina rotacije jedne vansolarne planete. Jedan dan na planeti Beta Pictoris b traje samo osam sati. Ovo planeta rotira značajno brže od planeta Solarnog sistema – njen ekvator se kreće brzinom od skoro 100 000 kilometara na čas. Ovaj novi rezultat pokazuje da se odnos mase i brzine rotacije zabeležen kod planeta Sunčevog sistema može primeniti i na vansolarne planete. Tehnike slične ovoj omogućiće astronomima da u budućnosti detaljno mapiraju vansolarne planete pomoću Evropskog izuzetno velikog teleskopa (engl. European Extremely Large Telescope - E-ELT).

Vansolarna planeta Beta Pictoris b kruži oko zvezde Beta Pictoris [1], [2], vidljive golim okom, koja se nalazi na oko 63 svetlosne godine od Zemlje u južnom sazvežđu Slikar (lat. Pictor). Ova planeta je otkrivena pre skoro šest godina i jedna je od prvih direktno posmatranih vansolarnih planeta. Ova planeta kruži oko svoje zvezde na udaljenosti samo osam puta većoj od rastojanja Zemlja-Sunce (eso1024) – što je čini vansolarnom planetom koja je najbliža svojoj zvezdi [3].

Koristeći se CRIRES instrumentom, delom Veoma velikog teleskopa, grupa holandskih astronoma sa Univerziteta u Lajdenu i Holandskog instituta za svemirska istraživanja (eng. Netherlands Institute for Space Research (SRON)) izmerili su brzinu rotacije na ekvatoru vansolarne planete Beta Pictoris b i ona iznosi skoro 100 000 km/h. Poređenja radi, brzina rotacije na ekvatoru Jupitera iznosi oko 47 000 km/h [4], dok je Zemljina tek 1700 km/h [5]. Beta Pictoris b je 16 puta veća i 3000 puta masivnija od Zemlje, dok dan na njoj traje samo 8 sati.

„Nije poznato zbog čega neke planete rotiraju brže, a druge sporije“ – govori koautor Remco de Kok, „ali ovo prvo merenje brzine rotacije jedne vansolarne planete pokazuje da se osobina koja je primećena u Sunčevom sistemu, da masivnije zvezde imaju veću rotacionu brzinu, može primeniti i u slučaju vansolarnih planeta. Ova osobina mora biti univerzalna posledica načina na koji se planete formiraju.“

Beta Pictoris b je veoma mlada planeta u poređenju sa Zemljom (koja je stara 4.5 milijardi godina), stara je samo 20 miliona godina [6]. Vremenom, vansolarna planeta bi trebala da se hladi i smanjuje, što će dovesti do porasta njene brzine rotacije [7]. Sa druge strane, drugi procesi koji utiču na brzinu rotacije takođe mogu biti u igri. Na primer, Zemljia vremenom usporava svoju rotaciju usled plimskih interakcija sa Mesecom.

Astronomi se koriste veoma preciznom tehnikom – visokodisperzionom  spektroskopijom, da podele svetlost na njene sastavne boje – različite talasne dužine u spektru. Zahvaljujući Doplerovom efektu i promenama u talasnoj dužini, uspeli su da detektuju da se različiti delovi planete kreću različitim brzinama i u različitim smerovima u odnosu na posmatrača. Pažljivim odstranjivanjem efekata koje proizvodi veoma sjajna zvezda oko koje planeta rotira, uspeli su da izdvoje rotacioni signal same planete.

„Izmerili smo talasne dužine zračenja emitovanog od strane planeta sa preciznoću od 1/100 000 , zbog čega možemo da izmerimo Doplerov efekat, te se može ustanoviti brzina emitujućeg objekta“  izjavio je autor Ignas Snellen.„Koristeći se ovom tehnikom, zaključili smo da se različiti delovi površine planete kreću ka nama, ili od nas, različitom brzinom, što je moguće jedino ako planeta rotira oko svoje ose“.

Ova tehnika je usko povezana sa Dopler imidžingom, koji se koristi već nekoliko decenija za mapiranje površine zvezda, i u skorije vreme jednog braon patuljka [8] – Luhman 16B (eso1404). Velika brzina rotacije planete Beta Pictoris b znači da će u budućnosti biti moguće proizvesti mapu celokupne planete, ukazujući na moguće rasporede oblaka i velikih oluja.

„Ova tehnika se može koristiti na mnogo većem uzorku vansolarnih planeta sa izvrsnom rezolucijom i osetljivoću E-ELT-a koristeći visokodisperzioni spektrograf. Sa planiranim aparatima - Mid-infrared E-ELT Imager i Spektrograph (METIS), moći ćemo da pravimo mape vansolarnih planeta i okarakterišemo izgled i osobine i mnogo manjih planeta od Beta Pictoris b, koristeći se istom tehnikom.“ – izjavio je glavni istraživač i koautor rada, Bernhard Brandl. 

Beleške

[1] Beta Pictoris ima i mnoga druga imena, na primer HD 39060, SAO 234134 i HIP 27321.

[2] Beta Pictoris je jedan od najbolje proučenih primera zvezde koja je okružena prašnjavim diskom. Ovaj disk se širi do udaljenosti približno jednakoj udaljenosti Zemlje od Sunca. Ranije posmatranja vansolarne planete Beta Pictoris dostupna su u eso0842, eso1024 i eso1408.

[3] Posmatranja uključuju korišćenje tehnike adaptivne optike radi uklanjanja uticaja Zemljinih atmosferskih turbulencija koji mogu da izobliče čak i slike dobijene sa najboljih lokacija za astronomska posmatranja. Ova tehnika omogućuje astronomina da proizvode izuzetno oštre slike, skoro jednako dobre kao one koje se mogu napraviti izvan atmosfere.

[4] Pošto Jupiter nema čvrstu površinu pomoću koje se može odrediti brzina rotacije planete, uzimamo da je ta brzina jednaka brzini atmosfere na ekvatoru, koja iznosi 47 000 km na čas.

[5] Zemljina rotaciona brzina na ekvatoru iznosi 1674,4 km na čas.

[6] Ranija merenja tvrdila su da je sistem mlađi.

[7] Ovo je posledica zakona održanja momenta impulsa – isti efekat dovodi do bržeg okretanja klizača na ledu kada približi ruke ka sebi.

[8] Braon patuljci se često nazivaju „propalim zvezdama“, jer za razliku od zvezda poput Sunca, oni nikada ne dostignu temperaturu dovoljno visoku da započnu reakcije nuklearne fuzije

Više informacija

Ovo istraživanje predstavljeno je u radu „Fast spin of a young extrasolar planet“, I. Snellen i saradnici, koji će biti objavljen u časopisu Nature, 1. maja 2014. godine. 

Tim čine: Ignas A. G. Snellen (Leiden Observatory, Leiden University, Leiden, the Netherlands), Bernhard Brandl (Leiden Observatory), Remco J. de Kok (Leiden Observatory, SRON Netherlands Institute for Space Research, Utrecht, the Netherlands), Matteo Brogi (Leiden Observatory), Jayne Birkby (Leiden Observatory) and Henriette Schwarz (Leiden Observatory).

ESO je najistaknutija međunarodna astronomska organizacija u Evropi i najproduktivnija zemaljska opservatorija na svetu. Podržava je 15 zemalja članica: Austrija, Belgija, Brazil, Češka, Danska, Francuska, Finska, Nemačka, Italija, Holandija, Portugal, Španija, Švedska, Švajcarska i Velika Britanija. ESO sprovodi vrlo ambiciozan program fokusiran na dizajn, izgradnju i upravljanje najmoćnijim astronomskim opservatorijama na Zemlji, koje će omogućiti značajna naučna otkrića. Takođe, ESO ima vodeću ulogu u promovisanju i organizovanju saradnje u oblasti astronomskih istraživanja. ESO vodi tri jedinstvene posmatračke lokacije u Čileu: La Sija, Paranal i Šahnantor. Na Paranalu, ESO upravlja Veoma velikim teleskopom, najnaprednijim teleskopom na svetu u oblasti vidljive svetlosti, a rukovodi i teleskopima za pregled neba. VISTA radi u oblasti infracrvene svetlosti i najveći je teleskop za pregled neba na svetu, dok je VST najveći teleskop dizajniran da sprovodi pretraživanja neba isključivo u oblasti vidljive svetlosti. ESO je evropski partner na revolucionarnom projektu ALMA, najvećoj astronomskoj opservatoriji današnjice. ESO trenutno radi na projektovanju i izgradnji Evropskog izuzetno velikog teleskopa, koji će postati “najveće svetsko oko upereno ka nebu”.

Linkovi

Kontakt

Ivana Horvat
Astronomsko društvo Novi Sad
Petrovaradin, Srbija
Mob.: +381 64 287 27 36
Email: eson-serbia@eso.org

Ignas Snellen
Leiden Observatory
Leiden, The Netherlands
Tel.: +31 71 52 75 838
Mob.: +31 63 00 31 983
Email: snellen@strw.leidenuniv.nl

Richard Hook
ESO Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Tel.: +49 89 3200 6655
Mob.: +49 151 1537 3591
Email: rhook@eso.org

Ovo je prevod ESO saopštenja za javnost eso1414.
Bookmark and Share

O saopštenju

Saopštenje br.:eso1414sr
Naziv:Beta Pictoris
Tip:• Milky Way : Star : Circumstellar Material : Planetary System
Facility:Very Large Telescope

Galerija

Ilustracija vansolarne planete Beta Pictoris b
Ilustracija vansolarne planete Beta Pictoris b
Univerzalni odnos mase i brzine rotacije planete
Univerzalni odnos mase i brzine rotacije planete
Mapa neba u okolini zvezde Beta Pictoris
Mapa neba u okolini zvezde Beta Pictoris
Okolina zvezde Beta Pictoris
Okolina zvezde Beta Pictoris

Video

Približimo se vansolarnoj planeti Beta Pictoris b
Približimo se vansolarnoj planeti Beta Pictoris b

Takođe pogledajte