Astronomowie właśnie bezpośrednio sfotografowali masywną egzoplanetę. Oto dlaczego wkrótce może pojawić się więcej obrazów

Znalezienie życia na innych planetach może być świętym Graalem astronomii, ale polowanie na odpowiednie planety macierzyste, na których może istnieć życie, jest zadaniem wymagającym dużych zasobów.

Poszukiwanie egzoplanet (planet poza naszym Układem Słonecznym) polega na rywalizacji o czas na największych teleskopach Ziemi – jednak wskaźnik trafień w tych poszukiwaniach może być rozczarowująco niski.

W Nowe badania niedawno opublikowane w nauka, moi koledzy i ja połączyliśmy różne techniki poszukiwań, aby odkryć nową gigantyczną planetę. Może to zmienić sposób, w jaki próbujemy obrazować planety w przyszłości.

Obrazowanie planet to nie lada wyczyn

Aby zaspokoić naszą ciekawość dotyczącą naszego miejsca we wszechświecie, astronomowie opracowali wiele technik poszukiwania planet krążących wokół innych gwiazd. Być może najprostszym z nich jest obrazowanie bezpośrednie. Ale to nie jest łatwe.

Obrazowanie bezpośrednie polega na podłączeniu potężnej kamery do dużego teleskopu i próbie wykrycia światła emitowanego lub odbijanego od planety. Gwiazdy są jasne, a planety przyćmione, więc przypomina to szukanie świetlików tańczących wokół reflektora.

Nie jest niespodzianką, że do tej pory przy użyciu tej techniki odkryto tylko około 20 planet.

Jednak bezpośrednie obrazowanie ma wielką wartość. Pomaga rzucić światło na właściwości atmosfery planety, takie jak jej temperatura i skład, w sposób, w jaki inne techniki wykrywania nie są w stanie tego zrobić.

HIP99770b: nowy gigant gazowy

Nasze bezpośrednie obrazowanie nowej planety, nazwanej HIP99770b, ujawnia gorącą, gigantyczną i umiarkowanie zachmurzoną planetę. Krąży wokół swojej gwiazdy w odległości, która mieści się gdzieś pomiędzy odległościami orbit Saturna i Urana wokół naszego Słońca.

Mając około 15 mas Jowisza, HIP99770b jest prawdziwym gigantem. Jednak jest to również ponad 1,000 ℃, więc nie jest to dobra perspektywa dla świata nadającego się do zamieszkania.

To, co oferuje system HIP99770, jest analogią do naszego własnego układu słonecznego. Ma zimny „dysk gruzu” lodu i skał daleko od gwiazdy, podobny do powiększonej wersji Pasa Kuipera w naszym Układzie Słonecznym.

Główna różnica polega na tym, że układ HIP99770 jest zdominowany przez jedną planetę o dużej masie, a nie kilka mniejszych.

Wyszukiwanie przy włączonym świetle

Doszliśmy do naszych odkryć, najpierw wykrywając wskazówki dotyczące planety metodami wykrywania pośredniego. Zauważyliśmy, że gwiazda chwieje się w przestrzeni, co wskazuje na obecność w pobliżu planety o dużym przyciąganiu grawitacyjnym.

To motywowało nasze bezpośrednie wysiłki w zakresie obrazowania; nie szukaliśmy już w ciemności.

Dodatkowe dane pochodziły z Europejskiej Agencji Kosmicznej Statek kosmiczny Gaja, który od 2014 roku mierzy pozycje prawie miliarda gwiazd. Gaia jest wystarczająco czuła, aby wykryć niewielkie zmiany ruchu gwiazdy w przestrzeni, na przykład spowodowane przez planety.

Uzupełniliśmy te dane pomiarami wykonanymi przez poprzednika Gai, Hipparcosa. W sumie mieliśmy do dyspozycji dane „astrometryczne” (położenia) z 25 lat.

Wcześniej naukowcy stosowali metody pośrednie do kierowania obrazowaniem, które odkryło gwiazdy towarzyszące, ale nie planety.

To nie ich wina: masywne gwiazdy, takie jak HIP99770 – która jest prawie dwa razy większa od naszego Słońca – niechętnie zdradzają swoje sekrety. Poza tym skuteczne techniki poszukiwań rzadko osiągają poziom precyzji wymagany do wykrycia planet krążących wokół tak masywnych gwiazd.

Nasze wykrywanie, które wykorzystywało zarówno bezpośrednie obrazowanie, jak i astrometrię, pokazuje bardziej efektywny sposób poszukiwania planet. Po raz pierwszy bezpośrednie wykrycie egzoplanety zostało przeprowadzone za pomocą wstępnych metod wykrywania pośredniego.

Oczekuje się, że Gaia będzie kontynuować obserwacje co najmniej do 2025 roku, a jej archiwum będzie przydatne przez następne dziesięciolecia.

Tajemnice pozostają

Astrometria HIP99770 sugeruje, że należy on do asocjacji gwiazd Argus – grupy gwiazd poruszających się razem w przestrzeni. Sugerowałoby to, że system jest dość młody, ma około 40 milionów lat. Oznaczałoby to mniej więcej jedną setną wieku naszego Układu Słonecznego.

Jednak nasza analiza pulsacji gwiazdy, jak również modele jasności planety, sugerują starszy wiek między 120 a 200 milionów lat. W takim przypadku HIP99770 może być po prostu intruzem w grupie Argus.

Teraz, gdy wiadomo, że zawiera planetę, astronomowie będą dążyć do dalszego rozwikłania tajemnic HIP99770 i jego najbliższego otoczenia.

Artykuł został opublikowany ponownie Konwersacje na licencji Creative Commons. Przeczytać oryginalny artykuł.

Źródło zdjęcia: zdjęcie HIP99770 wykonane przez Teleskop Subaru. Teleskop T. Currie/Subaru, UTSA

• Dystrybucja treści i PR oparta na SEO. Uzyskaj wzmocnienie już dziś.
• Platoblockchain. Web3 Inteligencja Metaverse. Wzmocniona wiedza. Dostęp tutaj.
• Wybijanie przyszłości w Adryenn Ashley. Dostęp tutaj.
• Źródło: https://singularityhub.com/2023/04/17/astronomers-just-directly-imaged-a-massive-exoplanet-heres-why-more-images-could-be-coming-soon/