Dagon
Fomalhaut b

Położenia obiektu i model zmiany jego wyglądu w latach 2004–2014
Odkrywca

P. Kalas i inni

Data odkrycia

2008

Sposób odkrycia

bezpośrednia obserwacja

Charakterystyka orbity (J2000)
Ciało centralne

Fomalhaut

Dagon (Fomalhaut b) – obiekt astronomiczny, hipotetyczna planeta pozasłoneczna krążąca po orbicie wokół gwiazdy Fomalhaut, znajdującej się około 25 lat świetlnych od Słońca, w gwiazdozbiorze Ryby Południowej. W 2008 Kosmiczny Teleskop Hubble’a zaobserwował obiekt, który został uznany za pierwszą planetę pozasłoneczną odkrytą przez bezpośrednią obserwację w świetle widzialnym (oprócz planet przy gwieździe HR 8799, których odkrycie ogłoszono równocześnie), jednak późniejsze analizy wskazały, że w rzeczywistości zaobserwowano jedynie zanikający obłok pyłowy.

Nazwa

Nazwa własna dla tej hipotetycznej planety została wyłoniona w 2015 roku w publicznym konkursie. Dagon był semickim bóstwem, często przedstawianym jako pół człowiek, pół ryba. Nazwę planety zaproponowali pracownicy St. Cloud State University Planetarium (Stany Zjednoczone). Równolegle w użyciu była nazwa Fomalhaut b, będąca standardowym oznaczeniem planety przez nazwę gwiazdy i małą literę (w kolejności odkrycia, począwszy od b).

Historia badań

Obecność planety była przewidywana już w 2005 ze względu na jej wpływ na dysk pyłowy wokół gwiazdy; dysk ten ma ostrzejszą krawędź wewnętrzną niż gdyby nie zawierał planety. Potencjalna planeta została zlokalizowana w maju 2008, gdy Paul Kalas zidentyfikował na zdjęciach z Teleskopu Hubble’a zrobionych w latach 2004 i 2006 przemieszczający się obiekt. Kalas powiedział: „To dogłębne i przytłaczające przeżycie zobaczyć na własne oczy nigdy wcześniej nie widzianą planetę. O mało nie dostałem ataku serca pod koniec maja, gdy potwierdziłem, że Fomalhaut b okrąża swoją macierzystą gwiazdę”.

Próby scharakteryzowania

Parametry orbity obiektu i jego cechy fizyczne w miarę obserwacji stały się przedmiotem kontrowersji. Przewidywano, że Fomalhaut b ma rozmiary porównywalne do rozmiarów Jowisza i masę – maksymalnie – 3 MJ. Obiekt znajdował się 115 au od gwiazdy centralnej (17 miliardów km, czyli 3,8 raza dalej niż średnia odległość Neptuna i około 20% dalej niż peryhelium orbity Eris); obliczano, że jeden obieg Fomalhauta zajmuje mu 872 lata ziemskie. Fomalhaut świeci około 16 razy silniej od Słońca, więc przewidywana teoretycznie temperatura Neptuna i Fomalhauta b były podobne.

Na podstawie obserwacji jasności w świetle widzialnym i podczerwonym postawiono hipotezę, że Dagon ma pierścienie planetarne przewyższające rozmiarami pierścienie Saturna.

Niewykrycie w podczerwieni

Późniejsze obserwacje dokonane przy pomocy Teleskopu Spitzera podały w wątpliwość odkrycie Paula Kalasa. Obserwacje w podczerwieni nie pozwoliły uzyskać obrazu planety na orbicie wskazanej przez pierwsze zdjęcia. Naukowcy z Princeton University nie wykluczyli, że gwiazdę Fomalhaut okrąża jedna lub więcej planet, ale zanegowali istnienie obiektu, który wskazały pierwsze zdjęcia NASA; miałby on być zaledwie gęstszą chmurą pyłu w obrębie dysku.

Ograniczenie mas i rozmiarów

W 2012 roku obserwacje przeprowadzone przy użyciu teleskopu ALMA nałożyły nowe ograniczenie na rozmiary i masę planet okrążających gwiazdę Fomalhaut. Na zdjęciach zarówno wewnętrzny, jak i zewnętrzny brzeg cienkiego, pyłowego dysku wokół gwiazdy jest bardzo ostry. W połączeniu z wynikami symulacji komputerowych prowadzi to do wniosku, że cząstki pyłu w dysku są w nim utrzymywane przez grawitacyjne oddziaływanie dwóch planet, z których jedna znajduje się po wewnętrznej stronie dysku, a druga po zewnętrznej. Przypuszczalnie są one większe niż Mars, lecz mniejsze niż kilka średnic Ziemi, czyli dużo mniejsze niż wcześniej uważano i mniejsze, niż wskazywały to obserwacje teleskopu Hubble’a. Niewielkie rozmiary tych planet tłumaczą, dlaczego nie wykryły ich obserwacje w podczerwieni. Z powodu dużej odległości od gwiazdy (ok. 140 au) planety te należą do najchłodniejszych planet, jakie okrążają zwykłą gwiazdę ciągu głównego.

Planeta ukryta wśród pyłu

Analizy z 2012 roku postulowały, że planeta istnieje, ale natura obiektu zaobserwowanego przez teleskop Hubble’a jest inna, niż początkowo sądzono. Niezaobserwowanie w podczerwieni przez teleskopy Spitzera i Subaru wskazywało, że planeta musi mieć masę mniejszą niż 2 MJ. Ponowne zbadanie zdjęć z teleskopu Hubble’a pozwoliło znaleźć obraz obiektu w nowym zakresie promieniowania, w którym nie zmienił on jasności; jego orbita miała odpowiadać hipotetycznej planecie kształtującej wewnętrzną krawędź dysku pyłowego. To sugerowało, że planeta jest całkowicie skryta przez pył i to właśnie otaczająca ją chmura pyłu została sfotografowana przez Hubble’a, prowadząc m.in. do błędnego oszacowania rozmiarów planety.

Zanik

Obserwacje zmian położenia obiektu także budziły wątpliwości, sugerowały, że zamiast okrążać gwiazdę po eliptycznej orbicie, znajduje się na trajektorii ucieczkowej. Wreszcie obserwacje z 2014 roku ukazały, że obiekt zniknął. Te fakty sprawiły, że naukowcy zwątpili w jego planetarną naturę. Obecnie uważa się, że tzw. Fomalhaut b był w rzeczywistości rozszerzającą się w przestrzeni chmurą pyłu, pozostałością po kolizji dużych obiektów podobnych do komet, o średnicach rzędu 200 km.

Zobacz też

Przypisy

  1. Seth Borenstein: Images captured of 4 planets outside solar system. Associated Press via USA Today, 2008-11-14. [dostęp 2013-08-08].
  2. 1 2 Exoplanet Apparently Disappears in Latest Hubble Observations. NASA, 2020-04-20. [dostęp 2021-02-25].
  3. Final Results of NameExoWorlds Public Vote Released. Międzynarodowa Unia Astronomiczna, 2015-12-15. [dostęp 2015-12-16].
  4. The Approved Names. [w:] NameExoWorlds [on-line]. Międzynarodowa Unia Astronomiczna / Zooniverse, 2015-12-15. [dostęp 2015-12-16].
  5. Dagon (planeta) w serwisie The Extrasolar Planets Encyclopaedia (ang.)
  6. 1 2 3 Amir Alexander: Scientists Lay Eyes on Distant Planets. [w:] Planetary Society web site [on-line]. The Planetary Society, 2008-11-14. [dostęp 2014-07-30]. [zarchiwizowane z tego adresu (2008-12-25)].
  7. 1 2 3 4 5 Lewis Smith: First pictures taken of planet outside the solar system: Fomalhaut b. [w:] The Times [on-line]. 2008-11-13. [dostęp 2016-01-04].
  8. Science Centric | News | Formhault b: the first directly observed exoplanet. [dostęp 2008-11-14]. [zarchiwizowane z tego adresu (2009-01-10)].
  9. Exoplanets finally come into view. BBC. [dostęp 2008-11-14].
  10. 1 2 Ashley Yeager, Astronomers claim first snaps of planets beyond the Solar System, [w:] Nature News, Nature, 13 listopada 2008, DOI: 10.1038/news.2008.1224 [dostęp 2008-11-16].
  11. Markus Janson i inni, Infrared Non-detection of Fomalhaut b – Implications for the Planet Interpretation, „The Astrophysical Journal”, 747, 2012, s. 166, DOI: 10.1088/0004-637X/747/2/116, arXiv:1201.4388 [dostęp 2012-01-25].
  12. Dan Vergano: Fomalhaut b „first” planet picture in doubt. [w:] Science Fair [on-line]. usatoday.com, 2012-01-24. [dostęp 2014-07-30].
  13. ALMA odsłania mechanizm działania pobliskiego układu planetarnego. ESO. [dostęp 2012-04-13].
  14. T. Currie et al. Direct Imaging Confirmation and Characterization of a Dust-Enshrouded Candidate Exoplanet Orbiting Fomalhaut. „The Astrophysical Journal Letters”. 760 (L32), 2012-12-01. DOI: 10.1088/2041-8205/760/2/L32. arXiv:1210.6620. (ang.).
  15. New Study Brings a Doubted Exoplanet 'Back from the Dead’. ScienceDaily, 2012-10-25. [dostęp 2012-10-27].
  16. András Gáspár, George H. Rieke, New HST data and modeling reveal a massive planetesimal collision around Fomalhaut, „Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America”, 117 (18), 2020, s. 9712–9722, DOI: 10.1073/pnas.1912506117.

Linki zewnętrzne

This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.