eso1432pl — Komunikat naukowy

Znaleziono dwie rodziny komet wokół pobliskiej gwiazdy

Największy przegląd egzokomet wokół Beta Pictoris

22 października 2014

Instrument HARPS w Obserwatorium La Silla posłużył do wykonania najbardziej kompletnego jak dotąd przeglądu komet wokół innej gwiazdy. Francuski zespół astronomów zbadał prawie 500 indywidualnych komet okrążających gwiazdę Beta Pictoris i odkrył, że należą do dwóch osobnych rodzi egzokomet: starych egzokomet, które prawdopodobnie dokonały już wielu zbliżeń do gwiazdy, oraz młodszych egzokomet, które prawdopodobnie pochodzą z niedawnego rozbicia jednego lub więcej obiektów. Nowe wyniki ukażą się 23 października 2014 r. w czasopiśmie „Nature”.

Beta Pictoris jest młodą gwiazdą, oddaloną o 63 lat świetlne od Słońca. Ma zaledwie 20 milionów lat i otacza ją olbrzymi dysk materii – bardzo młody i aktywny system planetarny, w którym przez parowanie komet i zderzenia planetoid tworzony jest pył i gaz.

Flavien Kiefer (IAP/CNRS/UPMC), główny autor nowych badań, wyjaśnia wstępnie: „Beta Pictoris jest bardzo ciekawym obiektem! Szczegółowe obserwacji egzokomet dają nam wskazówki pomagające w zrozumieniu jakie procesy zachodzą w tego rodzaju młodych systemach planetarnych.

Od około 30 lat astronomowie obserwowali subtelne zmiany światła Beta Pictoris, które – jak uważano – mogły być spowodowane przechodzeniem komet przed gwiazda. Komety są małymi ciałami o rozmiarach kilku kilometrów, ale zawierają duża lodów, które sublimują, gdy kometa zbliża się do gwiazdy, tworząc długi warkocz gazu i pyłu absorbujący część przechodzącego przez niego światła. Słabe światło egzokomety jest przyćmione przez oślepiające światło gwiazdy, nie można go więc sfotografować z Ziemi bezpośrednio.

Aby zbadać egzokomety w układzie Beta Pictoris, zespół przeanalizował ponad 1000 obserwacji od 2003 do 2011 roku, dokonanych za pomocą instrumentu HARPS na 3,6-metrowych teleskopie ESO w Obserwatorium La Silla w Chile.

Badacze wybrali grupę 493 różnych egzokomet. Część egzokomet była obserwowana po kilka razy i w ciągu paru godzin. Staranne analizy dostarczyły pomiarów prędkości i rozmiarów obłoków gazu. Wydedukowano także niektóre z orbitalnych parametrów każdej z egzokomet, takie jak kształt i orientacja orbity oraz odległość od gwiazdy.

Analiza kilkuset egzokomet w jednym układzie pozasłonecznym jest unikalna. Ujawniła istnienie dwóch osobnych rodzin egzokomet: pierwsza to stare egzokomety, których orbity są kontrolowane przez masywne planety [1], a druga prawdopodobnie pochodzi od niedawnego rozpadu jednego lub kilku większych obiektów. Różne rodziny komet istnieją także w Układzie Słonecznym.

Egzokomety pierwszego rodzaju mają różnorodne orbity i wykazują raczej słabą aktywność, z małym tempem produkcji gazu i pyłu. Sugeruje to, że obiekty te wyczerpały swoje zasoby lodu podczas wielokrotnych przejść blisko Beta Pictoris [2].

Egzokomety z drugiej rodziny są znacznie bardziej aktywne i mają prawie takie same orbity [3]. To z kolei sugeruje, że członkinie tej rodziny mają takie samo pochodzenie: prawdopodobnie powstały w wyniku rozpadu większego obiektu, którego fragmenty znajdują się na orbitach zbliżających się do Beta Pictoris.

Flavien Kiefer podsumowuje: „Po raz pierwszy badania statystyczne ustaliły fizykę i orbity dla dużej liczby egzokomet. Praca daje istotny wgląd w mechanizmy działające w Układzie Słonecznym tuż po jego uformowanie się 4,5 miliarda lat temu.”

Uwagi

[1] Odkryto także wielką planetę Beta Pictoris b, na orbicie w odległości około miliarda kilometrów od gwiazdy. Obiekt zbadano dzięki zdjęciom w wysokiej rozdzielczości uzyskanym techniką optyki adaptatywnej.

[2] Co więcej, orbity komet (mimośród i orientacja) są dokładnie takie, jak przewidziane dla komet uwięzionych w rezonansie orbitalnym masywnej planety. Własności komet pierwszej rodziny wskazują, że planeta w rezonansie musi znajdować się około 700 milionów kilometrów od gwiazdy – bliżej niż odkryta planeta Beta Pictoris b.

[3] Czyni je to podobnymi do komet z rodziny Kreutza w Układzie Słonecznym, albo do fragmentów komety Shoemaker-Levy 9, które uderzyły w Jowisza w lipcu 1994 roku.

Więcej informacji

Wyniki badań zaprezentowano w artykule pt. "Two families of exocomets in the Beta Pictoris system", który ukaże się 23 października 2014 r. w czasopiśmie Nature.

Skład zespołu badawczego: F. Kiefer (Institut d’astrophysique de Paris [IAP], CNRS, Université Pierre & Marie Curie-Paris 6, Paryż, Francja), A. Lecavelier des Etangs (IAP), J. Boissier (Institut de radioastronomie millimétrique, Saint Martin d’Hères, Francja), A. Vidal-Madjar (IAP), H. Beust (Institut de planétologie et d'astrophysique de Grenoble [IPAG], CNRS, Université Joseph Fourier-Grenoble 1, Grenoble, Francja), A.-M. Lagrange (IPAG), G. Hébrard (IAP) oraz R. Ferlet (IAP).

ESO jest wiodącą międzyrządową organizacją astronomiczną w Europie i najbardziej produktywnym obserwatorium astronomicznym na świecie. Jest wspierane przez 15 krajów: Austria, Belgia, Brazylia, Czechy, Dania, Finlandia, Francja, Hiszpania, Holandia, Niemcy, Portugalia, Szwajcaria, Szwecja, Wielka Brytania oraz Włochy. ESO prowadzi ambitne programy dotyczące projektowania, konstrukcji i użytkowania silnych naziemnych instrumentów obserwacyjnych, pozwalając astronomom na dokonywanie znaczących odkryć naukowych. ESO odgrywa wiodącą rolę w promowaniu i organizowaniu współpracy w badaniach astronomicznych. ESO zarządza trzema unikalnymi, światowej klasy obserwatoriami w Chile: La Silla, Paranal i Chajnantor. W Paranal ESO posiada teleskop VLT (Very Large Telescope - Bardzo Duży Teleskop), najbardziej zaawansowane na świecie astronomiczne obserwatorium w świetle widzialnym oraz dwa teleskopy do przeglądów. VISTA pracuje w podczerwieni i jest największym na świecie instrumentem do przeglądów nieba, natomiast VLT Survey Telescope to największy teleskop dedykowany przeglądom nieba wyłącznie w zakresie widzialnym. ESO jest europejskim partnerem dla rewolucyjnego teleskopu ALMA, największego istniejącego projektu astronomicznego. ESO planuje obecnie 39-metrowy teleskop E-ELT (European Extremely Large optical/near-infrared Telescope - Ekstremalnie Wielki Teleskop Europejski), który stanie się “największym okiem świata na niebo”.

Linki

Kontakt

Krzysztof Czart
Centrum Astronomii UMK
Polska
Tel.: +48 513 733 282
E-mail: eson-poland@eso.org

Alain Lecavelier des Etangs
Institut d'astrophysique de Paris (IAP)/CNRS/UPMC
France
Tel.: +33-1-44-32-80-77
Tel. kom.: +33 6 21 75 12 03
E-mail: lecaveli@iap.fr

Flavien Kiefer
Institut d'astrophysique de Paris (IAP)/CNRS/UPMC and School of Physics and Astronomy, Tel Aviv University
France / Israel
Tel.: +972-502-838-163
E-mail: kiefer@iap.fr

Richard Hook
ESO education and Public Outreach Department
Garching bei München, Germany
Tel.: +49 89 3200 6655
Tel. kom.: +49 151 1537 3591
E-mail: rhook@eso.org

Śledź ESO w mediach społecznościowych

Jest to tłumaczenie Komunikatu prasowego ESO eso1432

O komunikacie

Komunikat nr:eso1432pl
Nazwa:Beta Pictoris
Typ:Milky Way : Star : Circumstellar Material : Disk
Facility:ESO 3.6-metre telescope
Instrumenty:HARPS
Science data:2014Natur.514..462K

Zdjęcia

Artist’s impression of exocomets around Beta Pictoris
Artist’s impression of exocomets around Beta Pictoris
Po angielsku
Beta Pictoris w podczerwieni
Beta Pictoris w podczerwieni
Exoplanet caught on the move
Exoplanet caught on the move
Po angielsku
Around Beta Pictoris
Around Beta Pictoris
Po angielsku

Filmy

Artist’s impression of exocomets around Beta Pictoris
Artist’s impression of exocomets around Beta Pictoris
Po angielsku
Artist’s impression of exocomets around Beta Pictoris (Full Dome)
Artist’s impression of exocomets around Beta Pictoris (Full Dome)
Po angielsku

Zobacz też