Beta Painter nar

Beta Painter nar
exoplaneta

Exoplanet Beta Painter b podle vyobrazení umělce. Obrázek ukazuje zbytkový disk kolem hvězdy.
mateřská hvězda
Hvězda Beta Painter
Souhvězdí Malíř
rektascenzi ( α ) 5 h  47 m  17,1 s
deklinace ( δ ) −51° 03′ 59″
Zdánlivá velikost ( m V ) 3,861
Vzdálenost 63,4 ± 0,1  St. let
(19,44±,05  ks )
Spektrální třída A6V [1]
Hmotnost ( m ) 1,75+0,18
−0,17
[2  ] M☉
Poloměr ( r ) 1,8 [3]  R
Teplota ( T ) 8052 [1]  K
metalicita ([Fe/H]) 0,06 [1]
Stáří 0,012+0,008
−0,004
[4]  miliard let
Pozorovaná poloha
vzhledem ke hvězdě
Úhlová vzdálenost ( ρ ) 450 tisícin sekundy
Projekční vzdálenost( d )
na rovině obrazu
9 [5]  a. E.
Orbitální prvky
Hlavní osa ( a ) 9.2+0,4
−1,5
A. E.
Excentricita ( e ) 0,103 ± 0,003 [8] [9] [10]
Orbitální období ( P ) 7890 ± 1000 dní
(21,6 ± 2,7 litrů )
Nálada ( ) 89,01 ± 0,36°
argument periapse ( ω ) 199,3±2,8° [11] [9] [10]
fyzikální vlastnosti
Hmotnost ( m ) 7+4
−3
[6 ] MJ
Poloměr( r ) 1,65 [6] R J
Tok záření
z hvězdy( E )
0,119 [7]
Teplota ( T ) 1600 K [6] K
Úvodní informace
datum otevření 18. listopadu 2008
Objevitel(é) Lagrange a kol.
Metoda detekce Metoda přímého pozorování
Místo nálezu Velmi velký dalekohled
stav otevření Potvrzeno
 Mediální soubory na Wikimedia Commons
Informace ve Wikidatech  ?

Beta Pictoris b (také označovaná jako β Pic b ) je exoplaneta obíhající kolem mladé hvězdy hlavní posloupnosti Beta Pictoris , která se nachází přibližně 63 světelných let (19,4 parseků nebo 5,986214⋅10 14 km ) od Země v souhvězdí Pictorus . Od roku 2017 je to jediná známá planeta v systému Beta Pictoris.

Matka hvězda

Planeta obíhá kolem hvězdy Beta Piktorsa spektrální třídy A6 . Hvězda má hmotnost 1,75 hmotnosti Slunce a poloměr 1,8 hmotnosti Slunce . Teplota na povrchu je 8056 K a stáří se odhaduje na 12 milionů let (pro srovnání stáří Slunce je asi 4,6 miliardy let [12] při povrchové teplotě 5778 K [13] ). Hvězda má mírně zvýšenou metalicitu , její poměr Fe/H je 0,06 nebo 112 % metalicity Slunce [1] . Svítivost Beta Pictoris je 8,7krát větší než svítivost Slunce.

Zdánlivá hvězdná velikost Beta Pictoris je +3,861 m , hvězdu lze vidět pouhým okem.

Charakteristika

Beta Pictoris b je super-Jupiter , tedy exoplaneta s větším poloměrem a hmotností než Jupiter. Teplota planety se pohybuje v oblasti 1600 K , pravděpodobně kvůli její prašné atmosféře a hmotě (za normálních podmínek by měla být mnohem chladnější). Jeho hmotnost je 11 ± 2 hmotnosti Jupitera [14] [15] a jeho poloměr je asi 1,65 poloměru Jupiteru . Planeta přijímá 11 % množství záření z hvězdy, které Země dostává od Slunce [7] .

Orbit

Beta Pictoris b trvá 21 let, než oběhne svou hvězdu ve vzdálenosti 9,2 AU. (přibližně jako u Saturnu , který se nachází ve vzdálenosti 9,55 AU od Slunce) téměř v rovině zbytkového disku , který je rovněž přítomen ve hvězdě, s malou excentricitou.

V roce 2014 byla doba rotace Beta Pictoris b kolem vlastní osy vypočtena z Dopplerova posunu absorpční čáry oxidu uhelnatého v atmosféře planety. Díky tomu je od roku 2015 první exoplanetou, u které byla měřena denní doba rotace.

Perioda rotace byla stanovena na 8,1 hodiny/otáčku, díky čemuž se planeta stala nejrychleji rotující známou [16] [17] [18] . Jeho rotace je kratší než 10hodinový Jupiterův den.

V roce 2015 bylo z přímých záběrů Beta Painter b pořízených kamerou Gemini Planet Imager na observatoři Gemini po dobu 2 let natočeno krátké video ukazující časosběr planety obíhající kolem své hvězdy [19] . Planeta mohla způsobit tranzitní událost pozorovanou v roce 1981.

Historie objevů

Planetu objevil 18. listopadu 2008 tým pod vedením A.-M. Lagrange a D. Ehrenreich z Grenoble Astrophysics Laboratory (LAOG) pomocí přístroje NACO dalekohledu VLT umístěného v Cerro Paranal v severním Chile [20] . Planeta byla objevena přímým pozorováním za použití techniky vyloučení světla referenční hvězdy. Snímek planety byl pořízen v roce 2003, ale planeta nebyla po prvním zpracování dat objevena. Opětovné zpracování dat v roce 2008 pomocí moderních zobrazovacích nástrojů ukázalo přítomnost zdroje slabého bodu , který byl později rozpoznán jako planeta.

Další výzkum

Následná pozorování provedená koncem roku 2009 a začátkem roku 2010 pomocí stejného přístroje dvakrát zkontrolovala a potvrdila objev planety, ale na opačné straně hvězdy. Tyto výsledky byly publikovány v časopise Science [21] a představují planetu nejblíže své hvězdě z přímo pozorovaných planet. Pozorování provedená koncem roku 2010 a začátkem roku 2011 umožnila vědcům nastavit úhel sklonu oběžné dráhy planety na 88,5 stupně, téměř v rovině rovníku. Bylo zjištěno, že poloha planety je otočena přibližně o 3,5-4 stupně vzhledem k hlavnímu disku systému, což naznačuje, že planeta je zarovnána s pokřiveným vnitřním diskem systému Beta Painter [5] .

První studie rozložení energie ve spektru planety byla zveřejněna v červenci 2013 [22] . Studie ukázala vrcholy při 1,265, 1,66, 2,18, 3,80, 4,05 a 4,78  µm , což naznačuje, že planeta má velmi prašnou nebo zakalenou atmosféru. Distribuce je podobná jako u mladého hnědého trpaslíka třídy L , ale se sníženou povrchovou gravitací. Efektivní teplota byla omezena na 1700+100
−100
K
a povrchová tíha do log g = 4,0+0,5
-0,5
. Druhá studie, publikovaná v září 2013 [6] , která ukazuje přítomnost nového píku na 3,1 µm, spolu s přepracováním předchozích dat, byla provedena na Gemini Observatory. Ve srovnání s modely mladých L-trpaslíků bylo prokázáno přebytečné záření planety ve středním infračerveném rozsahu 3,1 µm. Modely obsahující malé prachové částice a husté mraky vykazovaly nejlepší shodu s detekovaným rozložením ve spektru. Efektivní teplota byla omezena na 1600+50
−25
K
a povrchová tíha do log g = 3,8+0,02
−0,02
. To odpovídá poloměru planety 1,65 poloměru Jupiteru a naznačuje, že Beta Pictoris b může být mladší než jeho hvězda (vzniklá před 5 miliony let). Ukázalo se, že osa rotace Beta Pictoris, stejně jako Slunce ve Sluneční soustavě, je téměř kolmá k oběžné dráze její planety a protoplanetárního disku a odchyluje se od nich pouze o 3-5° [23] .

Viz také

Poznámky

  1. 1 2 3 4 Gray, RO a kol. Příspěvky k projektu Nedaleké hvězdy (NStars): Spektroskopie hvězd starších než M0 do 40 kusů — The Southern Sample  //  The Astronomical Journal  : journal. - IOP Publishing , 2006. - Sv. 132 , č.p. 1 . - S. 161-170 . - doi : 10.1086/504637 . - . - arXiv : astro-ph/0603770 .
  2. Beta Picb . Archiv exoplanet NASA . Získáno 27. srpna 2016. Archivováno z originálu 21. března 2017.
  3. Kervella, P. (2003). „VINCI/VLTI Pozorování hvězd hlavní sekvence“ . V A. K. Dupree; A.O. Benz. Sborník příspěvků z 219. sympozia Mezinárodní astronomické unie . IAUS 219: Hvězdy jako slunce: Aktivita, evoluce a planety. Sydney, Austrálie: Astronomická společnost Pacifiku. p. 80 . Získáno 2008-09-07 . Archivováno 14. prosince 2019 na Wayback Machine
  4. Zuckerman, B. a kol. ? Pictoris Moving Group  (anglicky)  // The Astrophysical Journal . - IOP Publishing , 2001. - Sv. 562 , č.p. 1 . -P.L87 - L90 . - doi : 10.1086/337968 . - .
  5. 1 2 Chauvin, G.; Lagrange, A.-M.; Beust, H.; Bonnefoy, M.; Boccaletti, A.; Apai, D.; Allard, F.; Ehrenreich, D.; Girard, JHV; Mouillet, D.; Rouan, D. Orbitální charakterizace ? Pictoris b obří planeta  (anglicky)  // Astronomy and Astrophysics  : journal. - EDP Sciences , 2012. - Sv. 542 . — S. A41 . — ISSN 0004-6361 . - doi : 10.1051/0004-6361/201118346 . - . - arXiv : 1202.2655 .
  6. 1 2 3 4 Currie, Thayne; Burrows, Adam; Madhusudhan, Nikku; Fukagawa, Misato; Girard, Julien H.; Dawson, Rebeka; Murray-Clay, Ruth; Kenyon, Scott; Kuchner, Marc; Matsumura, Soko; Jayawardhana, Ray ; Chambers, John; Bromley, Ben. Kombinovaná studie velmi velkého dalekohledu a Gemini o atmosféře přímo zobrazené planety, ? Pictoris b  (anglicky)  // The Astrophysical Journal  : journal. - IOP Publishing , 2013. - Sv. 776 , č.p. 1 . — S. 15 . — ISSN 0004-637X . - doi : 10.1088/0004-637X/776/1/15 . - . - arXiv : 1306.0610 .
  7. 1 2 {title} .
  8. Nowak M., Lacour S. , A.-M. Lagrange, Rubini P., Wang J. , Stolker T. , Abuter R., Asensio-Torres R., Bauböck M., Benisty M. et al. Přímé potvrzení planety s radiální rychlostí β Pictoris c  (anglicky) // Astron. Astrophys. / T. Forveille - EDP Sciences , 2020. - Vol. 642.-P. L2. — ISSN 0004-6361 ; 0365-0138 ; 1432-0746 ; 1286-4846 - doi:10.1051/0004-6361/202039039 - arXiv:2010.04442
  9. 1 2 Encyklopedie extrasolárních planet  (anglicky) - 1995.
  10. 1 2 Lacour S., Wang J. J., Rodet L., Nowak M., Shangguan J., Beust H., A.-M. Lagrange, Abuter R., Amorim A. , Asensio-Torres R. a kol. Hmotnost Beta Pictoris c z orbitálního pohybu Beta Pictoris b - doi:10.1051/0004-6361/202141889 - arXiv:2109.10671
  11. Vandal T., Rameau J. , Doyon R. Dynamical Mass Estimates of the β Pictoris Planetary System through Gaussian Process Stellar Activity Modeling  // Astron . J. / J. G. III , E. Vishniac - NYC : IOP Publishing , American Astronomical Society , University of Chicago Press , AIP , 2020. - Vol. 160, Iss. 5. - S. 243. - ISSN 0004-6256 ; 1538-3881 - doi:10.3847/1538-3881/ABBA30 - arXiv:2009.09276
  12. Fraser Cain. Jak staré je Slunce? . Universe Today (16. září 2008). Získáno 19. února 2011. Archivováno z originálu 9. srpna 2012.
  13. Fraser Cain. Teplota Slunce . Universe Today (15. září 2008). Získáno 19. února 2011. Archivováno z originálu 3. března 2011.
  14. Hmotnost mladé planety Beta Pictoris b prostřednictvím astrometrického pohybu její hostitelské hvězdy Archivováno 31. května 2019 na Wayback Machine , 20. srpna 2018
  15. Exoplaneta ze souhvězdí Pictor váží až jedenáct Jupiterů . Staženo 2. září 2018. Archivováno z originálu 2. září 2018.
  16. Poprvé měřena délka dne exoplanety / VLT měří rotaci Beta Pictoris b (30. dubna 2014). Staženo 2. prosince 2019. Archivováno z originálu 14. června 2018.
  17. Cowen, R. První spatřená rotující exoplaneta   // Příroda . - 2014. - 30. dubna. - doi : 10.1038/příroda.2014.15132 .
  18. Snellen, IAG; Brandl, B.R.; De Kok, RJ; Brogi, M.; Birkby, J.; Schwarz, H. Rychlá rotace mladé extrasolární planety ??Pictoris?b  (anglicky)  // Nature : journal. - 2014. - Sv. 509 , č.p. 7498 . - str. 63-65 . - doi : 10.1038/příroda13253 . — . - arXiv : 1404,7506 . — PMID 24784216 .
  19. Astronomie Sledování exoplanety v pohybu kolem vzdálené hvězdy | Astronomie nyní . Získáno 29. září 2015. Archivováno z originálu 3. října 2015.
  20. Lagrange, A.-M.; Gratador, D.; Chauvin, G.; Fusco, T.; Ehrenreich, D.; Mouillet, D.; Rousset, G.; Rouan, D.; Allard, F.; Gendron, E.; Charton, J.; Mugnier, L.; Rabou, P.; Montri, J.; Lacombe, F. Pravděpodobná obří planeta zobrazená v ? Pictoris disk  (anglicky)  // Astronomy and Astrophysics  : journal. - EDP Sciences , 2009. - Sv. 493 , č.p. 2 . - P.L21-L25 . — ISSN 0004-6361 . - doi : 10.1051/0004-6361:200811325 . - . - arXiv : 0811.3583 .
  21. Lagrange, A.-M.; Bonnefoy, M.; Chauvin, G.; Apai, D.; Ehrenreich, D.; Boccaletti, A.; Gratador, D.; Rouan, D.; Mouillet, D.; Lacour, S.; Kasper, M. Obří planeta zobrazená na disku mladé hvězdy Pictoris  //  Science: journal. - 2010. - Sv. 329 , č.p. 5987 . - str. 57-59 . — ISSN 0036-8075 . - doi : 10.1126/science.1187187 . - . - arXiv : 1006.3314 . — PMID 20538914 .
  22. Bonnefoy, M.; Boccaletti, A.; Lagrange, A.-M.; Allard, F.; Mordasini, C.; Beust, H.; Chauvin, G.; Girard, JHV; Homeier, D.; Apai, D.; Lacour, S.; Rouan, D. The near-infrared spectral energy distribution of? Pictoris b  (anglicky)  // Astronomy and Astrophysics  : journal. - EDP Sciences , 2013. - Sv. 555 . — S. A107 . — ISSN 0004-6361 . - doi : 10.1051/0004-6361/201220838 . - . - arXiv : 1302.1160 .
  23. Zarovnání rotace a oběžné dráhy planetárního systému β Pictoris Archivováno 3. července 2020 na Wayback Machine , 2020