Већина ексопланетарних соларних система има нагнуте орбите

Pin
Send
Share
Send

Из саопштења за медије Субару телескоп и Националног астрономског опсерваторија Јапана:

Истраживачки тим на челу са астрономима са Универзитета у Токију и Националног астрономског опсерваторија Јапана (НАОЈ) открио је да нагнуте орбите могу бити типичне него ретке за егзопланетарне системе - оне изван нашег Сунчевог система. Њихова мерења углова између осе ротације звезде (звездана ротациона ос) и орбите планете (планетарна орбитална осовина) егзопланета ХАТ-П-11б и КСО-4б показују да су орбите егзопланета врло нагнуте. Ово је први пут да су научници измерили угао за малу планету попут ХАТ-П-11 б. Нова открића пружају важне опсервацијске показатеље за тестирање различитих теоријских модела како су се развијале орбите планетарних система.

Од открића прве егзопланете 1995. године, научници су идентификовали више од 500 егзопланета, планета изван нашег Сунчевог система, од којих су готово све огромне планете. Већина ових џиновских егзопланета круже орбити својих звезда домаћина, за разлику од огромних планета нашег Сунчевог система, попут Јупитера, који круже око Сунца из даљине. Прихваћене теорије предлажу да се те џиновске планете првобитно формирају од обилних материјала који стварају планету, далеко од звезда домаћина, а затим се мигрирају на њихове тренутне блиске локације. Предложени су различити миграциони процеси који објашњавају блиске гигантске егзопланете.

Модели миграције диск-планета фокусирају се на интеракције између планете и њеног протопланетарног диска, диска из кога је првобитно настао. Понекад ове интеракције између протопланетарног диска и планете која се формира резултирају силама због којих планета пада према централној звезди. Овај модел предвиђа да ће се центрифузна звезда звезде и орбитална ос планета налазити у линији једна са другом.

Модели миграције планета и планета фокусирани су на међусобно расипање међу џиновским планетима. Миграција се може догодити расипањем планета, када се више планета распршује током стварања две или више планета џиновских унутар протопланетарног диска. Док се неке планете распршују из система, унутрашња може успоставити крајњу орбиту врло близу централне звезде. Други сценариј интеракције између планете и планете, Козаи миграција, постулира да дугорочна гравитациона интеракција између унутрашње планете џинова и другог небеског објекта, као што је пратилачка звезда или спољна џиновска планета током времена може изменити орбиту планете, померајући унутрашњу планету ближе до централне звезде. Интеракције миграције планета-планета, укључујући расејање планета-планета и миграцију Козаи-а, могле би да произведу нагнуту орбиту између планете и звездине осе.

Свеукупно, нагиб орбиталних осе планета у близини у односу на центрифугалне оси звезде домаћина појављује се као веома важна осматрачка основа за подршку или оповргавање модела миграција на којима теорије орбиталне еволуције центрирају. Истраживачка група коју су предводили астрономи са Универзитета у Токију и НАОЈ концентрисали су своја запажања са телескопом Субару на истраживање ових нагиба за два система за која се зна да имају планете: ХАТ-П-11 и КСО-4. Група је измерила Росситер-МцЛаугхлин (у даљем тексту РМ) ефекат система и пронашла доказе да се њихове орбиталне осе осе нагибају у односу на осе осе њихових домаћина.

РМ ефекат се односи на очигледне неправилности у радијалној брзини или брзини небеског објекта у посматрачкој линији вида током планетарних транзита. За разлику од спектралних линија које су углавном симетричне у мерама радијалне брзине, оне са ефектом РМ ​​одступају у асиметричан узорак (видети слику 1). Таква очита варијација радијалне брзине током транзита открива угао пројектован у небо између звјездане центрифугалне оси и планетарне орбиталне оси. Телескоп Субару учествовао је у претходним открићима ефекта РМ, која су научници до сада истраживали за око тридесет пет егзопланетарних система.

У јануару 2010. године, истраживачки тим на челу са астрономима тренутног тима са Универзитета у Токију и Националне астрономске опсерваторије Јапана користио је телескоп Субару за посматрање планетарног система КСО-4, који лежи 960 светлосних година од Земље у регији Линк . Планета система је око 1,3 пута већа од Јупитера и има кружну орбиту од 4,13 дана. Њихово откривање ефекта РМ показало је да се орбитална осовина планете КСО-4б нагиње ка осе спина звезде домаћина. До сада је само Субару телескоп мерио РМ ефекат за овај систем.

У мају и јулу 2010. године, тренутни истраживачки тим извршио је циљана осматрања ексопланетарног система ХАТ-П-11, који је удаљен 130 светлосних година од Земље према сазвежђу Цигнус. Планета ХАТ-П-11 б величине Нептуна орбитира око своје матичне звезде у некружној (ексцентричној) орбити од 4,89 дана и једна је од најмањих егзопланета икада откривених. До овог истраживања, научници су открили само ефекат РМ за планете џиновске. Откривање ефекта РМ за планете мањих димензија је изазовно јер је сигнал ефекта РМ пропорционалан величини планете; што је мања транзитна планета, слабији је сигнал.

; Тим је искористио огромну снагу скупљања светлости огледала Субару телескопа 8,2м, као и прецизност његовог Спектрографа са високом дисперзијом. Њихова запажања су резултирала не само првим откривањем ефекта РМ за мању егзопланет величине Нептуна, већ су такође пружили доказе да се орбитална ос планете нагиње ка звјезданој центрифуги за око 103 степена на небу. Истраживачка група у САД-у користила је Кецк телескоп и направила независна запажања о РМ ефекту истог система у мају и августу 2010; њихови резултати су били слични онима са посматрања тима Универзитета у Токију / НАОЈ-а из маја и јула 2010. године.

Посматрања тренутног тима о ефекту РМ за планетарне системе ХАТ-П-11 и КСО-4 показала су да имају планетарне орбите високо нагнуте до осе осе њихових домаћина. Најновији посматрачки резултати ових система, укључујући оне добијене независно од налаза који су овде изнети, указују на то да такве високо нагнуте планетарне орбите могу обично постојати у свемиру. Сценариј миграције планета-планета, било узрокован расипањем планета-планета или миграцијом Козаи-а, уместо да сценариј планета-диск може објаснити њихову миграцију на садашње локације.

Међутим, мерења ефекта РМ за поједине системе не могу пресудно разликовати сценарије миграције. Статистичка анализа може помоћи научницима да утврде који је, ако постоји, процес миграције одговоран за високо нагнуте орбите џиновских планета. Будући да различити модели миграција предвиђају различите расподјеле угла између звјездане осе и планетарне орбите, развијање великог узорка ефекта РМ омогућава научницима да подрже најпоузданији процес миграције. Укључивање мерења ефекта РМ за тако малу планету као што је ХАТ-П-11 б у узорку, играће важну улогу у расправама о планетарним сценаријима миграције.

Многе истраживачке групе планирају да посматрају ефекат РМ помоћу телескопа широм света. Тренутни тим и телескоп Субару играће саставну улогу у наредним истрагама. Континуирана опажања транзитних егзопланетарних система допринеће разумевању формирања и историје миграција планетарних система у блиској будућности.

Pin
Send
Share
Send