四个行星系统在运动中直接成像

位于地球的方向上约129个轻微的年 Pegasus星座 是相对年轻的明星系统 HR 8799.。从2008年开始,在这个系统中发现了四个轨道外产外产品–沿着外产上旁边 Formarhaut B. –是第一个使用直接成像技术确认的首先。随着时间的推移,天文学家已经达到相信这四个行星彼此共鸣。

在这种情况下,四个行星轨道轨道为1:2:4:8共振,意思是每个星球’S的轨道周期与系统中的其他几乎精确的比例。这是一个相对独特的现象,一个激发了杰森王的现象–来自美国宇航局的伯克利臂的研究生 Exoplanet系统科学的Nexus (NExSS) –制作一个显示他们的轨道舞的视频。

使用由此获得的图像 下凯克天文台 超过七年,王’S视频在运动中提供了这四个外延网的一瞥。正如你可以看到的那样,中央明星被黑了解,以便可以看到反射其行星的光。虽然它并没有显示完成完整的轨道周期的行星(这将是几十年甚至几个世纪),但它精美地说明了星之间存在的共鸣’s four planets.

正如Jason Wang今天通过电子邮件告诉宇宙:

“从一个天文学家团队(基督教Marois,Quinn Konopacky,Bruce Macintosh,Travis Barman和Ben Zuckerman)之一,从10米的凯克望远镜之一获得了7年。基督徒减少了7个数据中的每一个,制作7帧数据。然后,我通过使用运动插值来使电影插值将这7个帧插入100帧以获得平滑视频,以便它’不是波涛汹涌的(好像我们每个月从地球上观察它们)。”

四个外产网上的图像最初是由加拿大国家研究委员会的基督徒Marois博士捕获的 赫尔兹伯格天体物理学研究所。它是 在2008 Marois和他的同事发现了HR 8799的前三个’s planets – HR 8799 b, c and d –使用直接成像技术。围着同一时间,一支球队 UC Berkeley宣布 发现Fomalhaut B,也使用直接成像。

这些行星均确定为类似尺寸和质量的气体巨头,其大小的尺寸为1.2和1.3倍,其质量的7至10倍。在他们发现时,HR 8799d被认为是其明星最近的星球,在约27个天文单位(AUS)的距离处–虽然另外两个轨道分别在约42和68 Aus的距离。

HR 8799.(左)由1998年的HST拍摄的图像,以去除散射星光(中心),以及行星系统(右)的图示。信用:NASA / ESA / STSCI / R。 Soummer

只是之后,该团队意识到该行星于1998年已经观察到。然后, 哈勃太空望远镜’近红外相机和多对象光谱仪 (NicMOS)已经从表明行星的存在的系统中获得了光线。但是,直到安装了新开发的图像处理技术之前,这不是清楚的。因此,这是“pre-discovery” went unnoticed.

2009年和2010年的进一步观察揭示了第四个星球的存在– HR 8799 e –这有一个轨道放在其他三个中。即便如此,这个星球距离其恒星的十五次,比地球从太阳落地,这导致轨道周期约为18,000天(49岁)。其他人约为112,225和450年(分别)填写HR 8799的轨道。

最终,王决定生产视频(不是他的第一个),以说明如何令人兴奋的寻找外产的东西。正如他所说的那样:

“我为另一个Exoplanet系统写了这个运动插补算法,Beta Pictoris B,在那里我们在看起来像它的边缘轨道上看到一个星球’潜入它的明星(它’实际上只是在它面前圈出来)。我们希望为HR 8799做同样的事情,使这个系统生命,并在直接成像外产上分享我们的兴奋。我认为它’我们非常令人惊讶,我们有技术观看其他世界轨道其他明星。”

此外,该视频引起了一个关注的星际系统,为外产的研究提供了一些独特的机会。由于HR 8799是第一行星系统是直接成像的意味着天文学家可以直接观察四个行星的轨道,观察它们的动态相互作用,并确定它们如何进入本日配置。

天文学家还将能够参加这些星球的光谱’STOM主题要研究其构成,并将其与我们自己的太阳系进行比较’S煤气巨头。由于系统真的很年轻(只有4000万岁),它可以告诉我们大量的行星形成过程。最后,但不是最不重要的,他们的宽轨道(赋予尺寸的必要性)可能意味着系统不太稳定。

未来,根据王,天文学家将在看,看看是否有任何行星是否从系统中弹出。我不’知道你,但我会考虑一个图示HR 8799之一的视频’S的天然气巨头被启动出来的系统也会非常鼓舞人心!

进一步阅读: 美国宇航局

将行星从阴影中脱离:Gemini Planet成像仪的第一年的光明

今年标志着20TH. 51 PEG B周年,第一个在太阳般的星系中检测到的第一个外出。虽然纯粹的纯粹检测到了从此显着的众所周知,但它也是显着的我们仍然知道这些外星人世界,从他们的主人星星,半径和有时群众拯救他们的距离。

但是直接形象这些世界的能力提供了改变所有的机会。 “这是冰山一角,”在今天早些时候的美国天文学会会议上的新闻发布会中,来自空间望远镜科学研究所的马歇尔·佩林说。 “从长远来看,我们认为成像可以提出在地球上轨道上表征岩石行星的最佳路径。”

perrin强调了两个有趣的结果 Gemini Planet成像仪 (GPI),仪器不仅设计用于解决外表网的昏暗光,而且还分析了一个星球’S大气温度和组成。

HR 8799.

用GPI观察到的第一系统是​​众所周知的HR 8799系统,由四个行星轨道的大明星,位于130次亮点。此前,凯克望远镜在观察时间的六小时内测量了行星HR 8799C之一的气氛。但GPI匹配只有半小时的望远镜时间和在不太理想的天气中。所以球队很快就转向了这个星球’s twin, HR 8799d.

图像信用:Patrick Ingraham(斯坦福大学)Mark Marley(Nasa Ames),Didier Saumon(Los Alamos National Laboratory)和GPI团队。
行星HR 8799C和HR 8799D的光谱。图片来源:Patrick Ingraham(斯坦福大学)/ Mark Marley(Nasa Ames)/ Didier Saumon(Los Alamos National Laboratory)/ GPI团队。

“我们发现真的很惊讶我们,”Perrin说。 “已知这两个行星具有相同的亮度和相同的宽带颜色。但是看着他们的光谱,他们令人惊讶地不同。“

Perrin和他的同事认为,可能的罪魁祸首是云。它’一个星球有一个星球有均匀的云盖,而另一个星球有一个更糙的云盖,允许天文学家看到更深层次的大气。然而,潘里林的注意事项仍在解释中。

“GPI能够在第一次调试中从这些行星中提取新知识的事实,在这种短时间内运行,并且在它甚至没有旨在工作的条件下,这是一个真实证明革命性的GPI如何成为外产的领域,“GPI团队成员来自斯坦福大学的帕特里克英格拉罕 新闻发布。

HR 4796A

Perrin的演讲还在年轻星级HR 4796A周围的尘土飞扬环中引入了从未看到的细节。 GPI还具有检测仅偏振光的独特能力,该偏振光在不同的物理性质上脱光。

虽然细节是公平的技术,但“短版本是调整我们在极化强度和总强度中看到的模式,迫使我们认为这不是一个非常漫反射的盘,而是一个实际上致密的磁盘,”说蛋白质。

磁盘可能大致类似于土星的戒指之一。

“GPI现在正在进入一个令人兴奋的全部运营阶段,”佩林说,他的谈话结束了。 “我们将在未来几年内开放许多新发现。从长远来看,这些技术并将其扩展到未来的30米望远镜,也许是空间中的大望远镜,继续直接成像并向下推向地球的地球制度。“

Dusty Baby Solar System提供关于我们太阳和行星长大的线索

这是一个’T克隆我们的太阳系,但它’足够接近。科学家们热切地审查了一个叫做HD 95086的年轻明星系统,了解尘埃带和巨星一起长大的信息。这是我们自己邻居的重要发现,其中木星,土星,天王星和海王星的天然气巨头也涉及多尘区之间。

“通过查看这样的其他星系,我们可以将自己的太阳系是如何成为的,”亚利桑那大学的助理天文学家陈述主管凯特苏。

该系统距离地球约295岁,并怀疑有两个尘埃带:较温暖的一个(类似于我们的小行星带)和一个冷却器(类似于具有冰冷物体的kuiper皮带。)系统是主机对于至少一个星球,这是木星质量的五倍,而其他行星也可以掩藏尘土飞扬的车道。这个星球称为HD 95086 B,是 由欧洲南部天文台成像’2013年的天气非常大.

Planet HD95086 B在这张照片中左下方显示。天文学家阻止了明星(中心)的光线来映像出鼻球。蓝色圆圈代表该星系中海王星的等价轨道。信用:eSO / j。拉穆克
Planet HD95086 B在这张照片中左下方显示。天文学家阻止了明星(中心)的光线来映像出鼻球。蓝色圆圈代表该星系中海王星的等价轨道。信用:eSO / j。拉穆克

下一步是与另一个名为HR 8799的星系的比较研究,其也具有两个尘土飞扬的环,并且在这种情况下,其中至少四个行星。这些行星也陷入了相机。比较两个系统的结构表明HD 95086可以具有更多的行星潜伏用于天文学家发现。

“通过了解碎片的位置,加上系统中已知行星的性质,我们可以了解其他类型的行星可以在那里,”亚利桑那大学撰写文件和博士学生的合教和博士学位。“我们知道我们应该寻找多个行星而不是单个巨型星球。”

研究人员在亚利桑那州图森的美国天文学会的行星科学会议上展示了他们的工作。新闻稿没有透露出版计划或者如果工作是对同行评审的。

来源: 美国宇航局

HR 8799.的图像

HR 8799.系统

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去年年底,使用Keck II望远镜的天文学家释放了一个行星系统的第一直接图像,包括四个行星。这些行星呈现出星形HR 8799,并在j和l带通中拍摄,该j和l带通处于光谱的近红外部分。从那以后,团队有 收集新数据 使用相同的望远镜,将光谱范围延伸到光谱的中红外部分。

新的图像对天文学家很重要,因为这提供了对行星发出的辐射分布的更完整的理解。这可以与行星形成的模型进行比较,使这些年轻的行星充当试验台。以前与模型的比较表明,这些行星在没有甲烷或其他常见的吸收分子的情况下具有凉爽,尘土飞扬的环境。

该团队希望新的观察结果有助于区分解释甲烷缺乏的各种模型。不幸的是,在这部分光谱中获得良好的观察是挑战性的。特别是在凯克望远镜处,望远镜本身的设计使观察结果尤其挑战,由于仪器本身在红外线中发出的部分,掩盖了来自行星的微弱信号。

要带出行星,团队开发了一种新技术,可以帮助清洁不需要的噪音的图像。他们估计他们的新技术比以前使用的技术更有效的九倍。为此,它们在图像之间略微移动望远镜,允许干扰在曝光之间发生变化的模式,从而使它们更加明显,更容易移除。

当结果分析并与模型进行比较时,该团队发现它们与行星C和D的行星演变的预测有关。然而,对于行星B,模型预测了一个半径的行星,该星球太小而无法考虑观察到的亮度。通过增加模型的金属性,可以通过模型达成观察。

凭借额外的未来观察,团队希望限制这些模型,并进一步调查这些行星的气氛。

注意:我通过电子邮件发送了论文的作者,以便在此处询问在此处重现新图像的许可,但没有得到回复。上面使用的是去年的k和l频段图像。要看新的,请随时去 本文 directly.