Хуббле слика прстена око Фомалхаута. Кредитна слика: Хуббле. Кликните за увећање.
Нај детаљнија слика видљивог светла НАСА Хуббле свемирског телескопа снимљена уским, прашњавим прстеном око оближње звезде Фомалхаут (ХД 216956) нуди најјачи доказ да се неискрена и невидљива планета може гравитационо вући за прстен.
Хуббле недвосмислено показује да је центар прстена огромних 1,4 милијарде миља (15 астрономских јединица) од звезде. Ово је удаљеност једнака готово половини пута нашем Сунчевом систему. Најверљивије објашњење, рекли су астрономи, је да невиђена планета која се креће по елиптичној орбити преобликује прстен својим гравитационим повлачењем. Геометријски упечатљив прстен, косо нагнут према Земљи, не би имао тако велико померање да је на њега једноставно утицала само гравитација Фомалхаута.
Одступање средишта прстена од звезде закључено је из претходних и дужих таласних осматрања коришћењем субмилиметарских телескопа на Мауна Кеа, Хаваји, свемирском телескопу у Шпицеру, Цалтецх-ову опсерваторију подмилиметара и применом теоријског моделирања и физичких претпоставки. Сада оштре слике Хубблеа директно откривају одступање прстена од Фомалхаута.
Ова нова запажања дају снажне доказе да најмање један невидљиви планетарни масовни објект кружи око звезде. Хуббле би открио објекат већи од планете, попут браон патуљка. "Наше нове Хуббле слике потврђују оне раније хипотезе које су предложиле да планета омета прстен", рекао је Паул Калас са Калифорнијског универзитета у Беркелеиу. Прстен је сличан Куиперовом појасу нашег соларног система, огромном резервоару леденог материјала преосталог од формирања планета нашег сунчевог система.
Проматрања нуде увид у формативне године нашег Сунчевог система, када су планете играле дерби рушења са крхотинама које су преостале од формирања наших планета, гравитационо разбацујући многе предмете у свемиру. Неки ледени материјал се можда сударио са унутрашњим планетима Сунчевог система, наводњавајући их водом формираном у хладнијем спољном Сунчевом систему. Остале крхотине можда су путовале према ван, творећи Куиперов појас и облак Оорт, сферни облак материјала који окружује Сунчев систем.
Једино Хуббле има изузетну оптичку резолуцију да разреши да је унутрашња ивица прстена оштрија од његове спољне ивице, знак за упозорење да предмет гравитационо помета материјал попут плуга који чисти снег. Други класични потпис утицаја планете је релативно уска ширина прстена, око 2,3 милијарде миља (25 астрономских јединица). Без објекта који би гравитационо одржавао материјал прстена нетакнутим, рекли су астрономи, честице би се рашириле много шире.
„Оно што видимо у овом прстену је слично ономе што се види на Цассинијевим сликама свемирског брода Сатурнових уских прстенова. На тим сликама, Сатурнови лунови „пасују“ материјал за прстење и спречавају ширење прстена “, рекао је Калас.
Планирана сумња можда кружи далеко од Фомалхаута, унутар унутрашње ивице прстена за прашину, између 4,7 милијарди и 6,5 милијарди миља (50 до 70 астрономских јединица) од звезде. Прстен је удаљен 12 миља (133 астрономске јединице) од Фомалхаута, што је много даље него што је наша најудаљенија планета Плутон од Сунца. Ова Хубблеова опажања не откривају директно планету, па астрономи не могу да мере њену масу. Они ће, уместо тога, спровести рачунарске симулације динамике прстена како би проценили масу планете.
Калас и сарадници Јамес Р. Грахам са Калифорнијског универзитета у Берклију и Марк Цлампин из НАСА Годдард центра за свемирске летове у Греенбелту, Мд., Објавиће своја открића у издању часописа Натуре за 23. јун 2005. године.
Фомалхаут, звезда стара 200 милиона година, тек је новорођенче у поређењу са нашим Сунчевим 4,5 милијарди милијарди година. Налази се на 25 светлосних година од Сунца. Смештен у сазвежђу Писцис Аустринус (јужне рибе), прстен Фомалхаут стар је десет пута старије од дискова смећа који су се претходно видели око звезда АУ Мицросцопии и Бета Пицторис, где планете још увек могу да се формирају. Ако је наш соларни систем било који пример, планете би се морале формирати око Фомалхаута у року од неколико десетина милиона година након рођења звезде.
Хуббле слике такође пружају поглед на спољни планетарни регион који окружује звезду која није наше Сунце. Многе од више од 100 планета откривених изван нашег Сунчевог система врше се у орбити близу својих звезда. Већина тренутних техника откривања планета погодује проналажењу планета које су близу њихових звезда.
„Величина Фомалхаутовог прстена за прашину сугерира да се не развијају и развијају сви планетарни системи на исти начин? планетарне архитектуре могу бити поприлично различите од звезде до звезде “, објаснио је Калас. "Иако је Фомалхаутов прстен аналоган Куиперовом појасу, његов пречник је четири пута већи од дијагнозе Куиперовог појаса."
Астрономи су користили напредну камеру за коронаграф истраживања (АЦС) на крову Хубблеа да блокирају светло из светле звезде како би могли видети детаље у прстенастом светлу.
"АЦС-ов коронаграф нуди високи контраст, омогућавајући нам да видимо конструкцију прстена насупрот изузетно светлом сјају из Фомалхаута", рекао је Цлампин. „Ово је запажање тренутно немогуће обавити на видљивим таласним дужинама без Хуббле свемирског телескопа. Чињеница да смо то могли да откријемо помоћу Хуббле-а била је неочекивана, али импресивна. "
Калас и његови сарадници користили су Хуббле током петомесечног периода 2004. године? 17. маја, 2. августа и 27. октобра? за мапирање структуре прстена. Једна страна прстена тек треба да се слика јер се проширила изван поља видљивости АЦС камере. Астрономи ће овог лета поново користити Хуббле за мапирање целог прстена. Очекују да ће додатни Хуббле подаци открити да ли у прстену постоје празнине, које би могао бити исклесан гравитационим утицајем невидљивог тела. Дужа и дубља експозиција такође може показати да ли прстен има још шири пречник од тренутно виђеног. Поред тога, астрономи ће мерити боје прстена како би одредили његова физичка својства, укључујући његов састав.
Претходне мапе топлотне емисије Фомалхаута показале су да је једна страна прстена топлија од друге стране, што имплицира да је прстен удаљен од центра за отприлике половину растојања, мереног Хубблеом. Ова разлика се може објаснити чињеницом да су Хуббле-ове АЦС слике структуре прстена 100 пута оштрије у односу на посматрања веће таласне дужине и, према томе, дају много тачнији резултат. Или би разлика могла значити да величина прстена изгледа другачије на другим таласним дужинама.
Фомалхаутов прстен за прашину откривен је 1983. године у опажањима НАСА-иног инфрацрвеног астрономског сателита (ИРАС). Систем је убедљива мета будућих телескопа попут Јамес Вебб свемирског телескопа и земаљског проналазача планета, рекао је Калас.
Изворни извор: Хуббле Невс Релеасе
