eso1414uk — Науковий реліз

Виберіть мову:

Вперше визначено тривалість доби на екзопланеті

VLT виміряв швидкість осьового обертання бети Живописця b

30 квітня 2014 р.

Спостереження на Дуже Великому Телескопі (VLT) ESO вперше дозволили визначити швидкість осьового обертання екзопланети. Було встановлено, що доба на беті Живописця b триває всього вісім годин. Це набагато швидше, ніж для будь-якої планети у Сонячній системі, оскільки швидкість обертання точки на її екваторі становить майже 100 000 кілометрів на годину. Новий результат поширює на екзопланети відношення між їх масою та обертанням, котре чинне у Сонячній системі. Подібні методи досліджень дозволять астрономам у майбутньому складати докладні мапи екзопланет із Європейським Надзвичайно Великим Телескопом (E-ELT).

Екзопланета бета Живописця b обертається навколо видимої для неозброєного ока зорі бета Живописця [1], [2], котра знаходиться на відстані близько 63 світлових років від Землі у південному сузір'ї Живописця. Її було відкрито ​​майже шість років тому. То одна з перших екзопланет, безпосередньо побачена телескопом. Вона обертається навколо своєї зорі на відстані всього у вісім астрономічних одиниць (вісім відстаней від Землі до Сонця) (eso1024): тобто наразі є найбільш близькою від материнської зорі екзопланетою із числа коли-небудь безпосередньо захоплених телескопами [3].

Використовуючи інструмент CRIRES на VLT, група голландських астрономів із Лейденського Університету та Нідерландського Інституту Космічних Досліджень (SRON) виявила, що екваторіальна швидкість обертання екзопланети бета Живописця b майже 100 000 кілометрів на годину. Для порівняння, екватор Юпітера має швидкість близько 47 000 км на годину [4], в той час як для Землі вона становить тільки 1700 км на годину [5]. Бета Живописця b більш ніж у 16 ​​разів більша та у 3000 разів масивніша від Землі, проте доба на планеті триває всього 8 годин.

"Не відомо, чому деякі планети обертаються швидко, а інші повільніше",- говорить співавтор Ремко де Кок: "Але це перше вимірювання обертання екзопланети показує, що проявлена у Сонячній системі тенденція, коли планети-гіганти обертаються швидше, також справедлива і для екзопланет. То повинна бути якась універсальна закономірність формування планет".

Бета Живописця b - це дуже молода планета віком близько 20 мільйонів років (порівняно із 4.5 млрд. років для Землі) [6]. Очікується, що з часом екзопланета охолоне та стиснеться, що зробить її осьове обертання ще швидшим [7]. З іншого боку, на цю швидкість можуть впливати інші процеси. Наприклад, швидкість осьового обертання Землі з часом сповільнюється через припливні взаємодії з нашим Місяцем.

Астрономи використали точну методику спектроскопії дуже високої розподільної здатності, щоб розщепити світло на його кольорові складові, котрі мають різні довжини хвиль у спектрі. Принцип ефекту Доплера (або доплерівського зсуву) дозволив дослідникам використати зміну довжин хвиль, щоб визначити, що різні частини планети обертаються з різними швидкостями і в протилежних напрямках відносно земного спостерігача. Надзвичайно ретельно видаливши ефекти від набагато яскравішого світла материнської зорі, вони змогли виділити сигнали, пов’язані із обертанням планети.

"Ми виміряли довжини хвиль випромінювання від планети з точністю до однієї стотисячної, що робить вимірювання чутливими до доплеровских ефектів, котрі можуть розкрити швидкість спостережуваних об'єктів",- говорить провідний автор Ігнас Снеллен. "Використовуючи цю методику, ми знаходимо, що різні частини поверхні планети рухаються з різною швидкістю в напрямку до нас або від нас, а це може означати тільки те, що планета обертається навколо власної осі".

Дана методика тісно пов'язана з доплерівською обробкою зображень, котру протягом кількох десятиліть було використано для картографії поверхні зірок, а останнім часом  - у коричневого карлика [8] Luhman 16B (eso1404). Швидке обертання бета Живописця b означає, що в майбутньому можна буде зробити глобальну мапу планети, показуючи можливі масиви хмар та великі бурі.

"Цей метод може бути використаний для дослідження набагато більшої групи екзопланет завдяки небачено чудовими розподільною здатність та чутливістю E-ELT та спектрографу високої дисперсії. Завдяки цій методиці, разом із запланованим METIS (Mid-infrared E-ELT Imager and Spectrograph) ми зможемо скласти повні мапи екзопланет та отримати характеристики набагато менших планет, ніж бета Живописця b",- говорить Бернхард Брандл, керівних наукового проекту METIS та співавтор нової статті.

Примітки

[1] Бета Живописця має багато різних імен, серед яких HD 39060, SAO 234134 та HIP 27321.

[2] Бета Живописця є найбільш відомим взірцем зорі, котра оточена диском із пилу та каміння. Відомо, що її диск поширюється на відстані близько 1000 разів більшу, ніж дистанція Земля-Сонце. Попередні дослідження планети навколо бети Живописця були описані в eso0842, eso1024 та eso1408.

[3] Спостереження проводилися за допомогою техніки адаптивної оптики, котра компенсує турбулентності в атмосфері Землі, що порушують якість зображень, отриманих навіть в кращих у світі астрономічних місцях. Ця техніка дозволяє астрономам отримати дуже чіткі зображення, майже такої якості, як із орбітальних обсерваторій.

[4] Оскільки Юпітер не має твердої поверхні, по якій можна визначити швидкість обертання планети, то ми беремо швидкість обертання утворень в його атмосфері на рівні екватора, що становить 47 000 км/год.

[5] Лінійна швидкість обертання Землі на екваторі стоновить 1674.4 км/год.

[6] Ранні вимірювання припустили, що система була молодшою​​.

[7] Це є наслідком принципу збереження моменту імпульсу. Той же ефект викликає зростання швидкості обертання ковзаняра на льоду при натисканні рук до тіла.

[8] Коричневі карлики часто називають "зорями-невдахами", оскільки вони, на відміну від зірок, схожих на Сонце, не є досить масивними, щоб підтримувати реакції ядерного синтезу.

Детальніше

Дане дослідження представлене у статті “Fast spin of a young extrasolar planet”, by I. Snellen et al., котра вийшла в світ у журналі Nature за 1 травня 2014.

Науково-дослідна група у складі 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) та Henriette Schwarz (Leiden Observatory).

Європейська Південна Обсерваторія - це передова міжурядова астрономічна організація в Європі та найбільш продуктивна астрономічна обсерваторія світу. Її підтримує 15 країн: Австрія, Бельгія, Бразилія, Чеська Республіка, Данія, Франція, Фінляндія, Німеччина, Італія, Нідерланди, Португалія, Іспанія, Швеція, Швейцарія та Сполучене Королівство. ESO здійснює ініціативну програму, зосереджену на проектуванні, будівництві та експлуатації потужних наземних спостережних об'єктів, що дозволяє астрономам робити важливі наукові відкриття. ESO також відіграє провідну роль у сприянні та організації співробітництва в астрономічних дослідженнях. ESO працює на трьох унікальних, світового класу обсерваторіях в Чилі: Ла Сілла, Паранал і Чахнантор. На горі Паранал, в ESO працює Дуже Великий Телескоп - найбільш передова в світі астрономічна обсерваторія видимого діапазону та VISTA - найбільший оглядовий телескоп в світі. ESO є європейським партнером просунутого астрономічного радіотелескопу ALMA, найбільшого існуючого астрономічного проекту. В даний час, ESO планує 39 метровий Європейський Надзвичайно Великий Телескоп E-ELT (оптичний та ближній ІЧ діапазони), який стане "найбільшим у світі оком у небо".

Посилання

Контакти

Oleg Maliy
NGO Zaporozhye Astronomical Club Altair
Zaporozhye, Ukraine
Телефон: +380 67 1371070
Email: astroclubzp@gmail.com

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

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

Переклад прес-релізу ESO eso1414.
Bookmark and Share

Про реліз

Реліз №:eso1414uk
Назва:Beta Pictoris
Тип:• Milky Way : Star : Circumstellar Material : Planetary System
Facility:Very Large Telescope

Зображення

Artist’s impression of the planet Beta Pictoris b
Artist’s impression of the planet Beta Pictoris b
тільки на англійській
The universal relation between mass and rotation speed of planets
The universal relation between mass and rotation speed of planets
тільки на англійській
Map of the sky around Beta Pictoris
Map of the sky around Beta Pictoris
тільки на англійській
Around Beta Pictoris
Around Beta Pictoris
тільки на англійській

Відео

Zooming in on Beta Pictoris
Zooming in on Beta Pictoris
тільки на англійській

Також дивіться наші